防静电典型工艺技术

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1、ICS. . Q/RSAG 青岛海信电器股份有限公司企业标准 Q/RSAG J05.0022011 Q/RSAG J05.002-2009 防静电典型工艺 2011 - XX - XX发布 2011 - XX - XX实施 青岛海信电器股份有限公司发布 Q/RSAG J05.002-2011 前言 本标准依据GB/T 1.1-2009起草。 本标准代替Q/RSAG J05.002-2009。本标准与Q/RSAG J05.002-2009相比，变化如下： 增加潮湿敏感器件管理要求，增加脚腕带等防静电用具说明。 增加了3.5条增加了防静电脚跟带； 增加了3.12条腕带报警器； 增加了3.13条人体

2、综合检测仪； 修改了4.2.2条工艺要求； 修改了9.5条电子产品在装配、测试过程中的静电防护要求； 增加了9.6条EDS元件和电子产品在运输过程中静电防护要求； 增加了11章潮湿敏感器件。 本标准由产品引入中心提出。 本标准的起草部分：产品引入中心。 本标准的主要起草人：刘明元。 32 防静电典型工艺 1 范围 1.1 本工艺规定了彩色电视机、数字电视接收器等电子产品生产过程中的静电防护要求。 1.2 本工艺适用于电子产品静电敏感元件在进厂检验、保管、存储、收、发、领、退料及生产全过程的静电防护。 2 术语和定义 2.1 静电 物体表面过剩或不足的相对静止电荷，能够长时间停留在某些物料上。静

3、电是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果，是通过电子转移而形成的。这些不平衡的电荷，就产生了一个可以衡量其大小的电场，称为静电场，它能影响一定距离内的其它物体，使之感应带电，影响距离之远近与其电量的多少有关。 产生原因：摩擦、剥离、破裂、电解、感应、吸附等。机理：物质因失去或得到电子而带电。 2.2 静电放电（ESD） 当两个带不同静电电位的物体相互接近到某种程度或接触时，静电从一个物体突然流放到另一物体上的现象。 2.3 静电防护工作区（EPA=ESD Protection Area） 无任何材料或活动会造成静电敏感元件有静电损坏风险的工作区。 配置各种防静电设备和器材，能限制静电电位，具有确

4、定的边界和专门的标记的适于从事静电防护操作的场所。 2.4 静电放电敏感（ESD）器件 对静电放电敏感且极易被破坏的器件。 静电敏感器件主要包括: a. MOS器件、MOS管及MOS集成电路。 bFET器件、包括场效应管和集成电路。 c. TTL器件、包括各种逻辑门数字集成电路。 d. AMP放大器、比较器、调节器等模拟集成电路。 e.X-ROM存储体器件和记忆体器件、包括PROM、EPROM、SRAM、DRAM、FLASH等集成电路。 f.CPU微处理器及各种BGA器件。 g.各种二极管、三极管。 h.各种半导体开关元件。 I.各种厚膜和薄膜电阻。 k.SAW声表面波器件。 L.石英、晶振体

5、器件。 m.以上元器件组装的PCBA组件。 3 常用防静电用品 3.1 防静电腕带 佩戴于人体手腕上，释放人体聚集静电电荷的器件（由外部绝缘性高、内置导电丝线的软扣带及伸缩性强的电线组成），同时防止快速放电产生的火花，并起隔离作用。如图1： 图1 3.2 防静电手套 有良好的ESD保护作用，防止人体指尖产生的尖端放电的手套。 如图2： 图2 3.3 防静电工衣 为了防止衣服的静电积累，用防静电织物为面料而缝制的工作服。如图3。 图3 3.4 防静电鞋 鞋底用防静电材料制作，不仅能消除人体静电积聚，且能钝化触及250V以下电源电击伤害的防护鞋。 如图4。 图4 3.5 防静电脚跟带 防静电脚跟带

6、由导电橡胶、可调节魔术贴和导电织带组成，人体电荷可通过导电织带经导电橡胶 安全泄放至导电地板，是人员防静电所必须采用的措施之一。如图5。 图5 3.6 除静电离子风枪 由外接高压产生器供应电源，枪嘴内的离子针电晕放电，将通过的高压气流电离为大量正负离子，离子风快速吹向需除静电区域将静电中和，同时吹除灰尘，并防止灰尘因静电再次吸附。 离子风枪可方便灵活地移动，适合局部区域静电消除。 如图6。 图6 （图示中高压发生器未接压缩空气管道） 3.7 离子风机 利用空气电离产生大量正负电荷，并用风机将正负电荷吹出。形成一股正负电荷的气流，将物体表面所带的电荷中和掉。当物体表面所带为负电荷时，它会吸引气流

7、中的正电荷，当物体表面所带为正电荷时，它会吸引电流中的负电荷，从而使物体表面上的静电被中和，达到消除静电的目的。 离子风机是固定在需要中和静电的场所，不能随时移动。如图 7。 图7 3.8 防静电台垫 由抗（导）静电材料和耗散静电材料合成橡胶等制做而成。表面层为约0.5mm厚的耗散静电层，底层为约1.5mm厚的导电层。如图8。 图8 3.9 防静电包装袋 由基材、金属镀膜层和热封层多层复合而成，自身“不起”静电和能屏蔽外界静电的双重功能。分为防静电塑料袋、导静电塑料袋和防静电屏蔽袋三种。如图9。 图9 3.10 防静电衬垫 3.10.1 采用EVA为原材料,经内添加导电助剂并模压交联,发泡而成

8、，摩擦电压低,静电衰减时间短且不受环境空气温度影响，一般采用黑色或粉红色。如图10。 3.10.2 采用防静电布料套在软材料上的防震周转垫，防滑、防擦痕，摩擦静电低，缺点是脏污后防静电效果变差。 图10 3.11 防静电地面 能较少产生静电或易于泄漏静电，以防止静电危害的地面。 3.12 腕带报警器 3.12.1 实时检测操作人员的静电手腕带佩戴情况及地线的接入大地情况，遇异常状况立刻自动报警。 腕带报警器灵敏度高，当静电泄放通路出现故障0.1秒，检测器会自动报警。如图11。 3.12.2 腕带报警器正常状态： 人体手腕带接地系统正常工作时，无声音、绿灯亮，对静电手腕带进行实时监控。 静电手腕

9、带和手接触良好，静电手腕带和接地线接触良好，人体的静电放电顺利，无声音、绿灯亮。 3.12.3 腕带报警器报警状态： 手腕带线脱落、手腕带和手接触松动。 人体皮肤干燥，静电泄放不畅。 手腕带损坏。 大地线放电不良。 图11 3.13 人体综合检测仪 人体综合检测仪是为测量人体静电综合电阻(包括人体、鞋、袜等的电阻)而设计的用直观的发光二极管显示装置。该系统能同时测试两脚和人体间的综合电阻。当人体综合电阻过大时，静电不能泄漏进入大地而有静电放电的危险，该仪器报警。当人体综合电阻过小时，人体综合检测仪也能报警。有两种工作模式：脚脚工作模式和手脚工作模式，即可测量人员穿着防静电鞋或佩戴脚跟带的状态也

10、可测量人员佩戴防静电腕带的状态。如图12。 图12 4 常用防静电用品的技术要求及工艺要求 4.1 防静电腕带 4.1.1 技术要求: 内接安全电阻 106（兼顾人体安全和有效放电）；连线内芯6根；静电释放时间小于 0.1 秒。 4.1.2 工艺要求： 如图13。 1）必须和人体皮肤接触，不能佩戴在手套或衣服上,另一端必须良好接地； 2）工作时间必须持续佩戴； 3）进行高压测试的工位严禁佩戴防静电腕带。 图13 4.1.3 检测方法： 将有绳腕带戴于手腕上，腕带插头端插入腕带测试仪的测试孔中，用另一只手按下测试仪的导电板，同时持续抖动腕带线，“绿灯”持续亮且有鸣叫声表示合格（即导通）；“红灯”

11、亮表示不合格（即不导通），须更换；“绿灯”时亮时灭也表示不合格（即接触不良），也须更换。如图14。 合格 不合格 图14 4.2 防静电工衣（含防静电帽） 4.2.1 主要技术要求: 起电电压100v； 表面电阻在106 109之间； 洗涤次数：A级100次；B级50次。 4.2.2 工艺要求： 4.2.2.1 禁止在防静电工衣上附加或佩戴任何金属物件； 4.2.2.2 必须作为外套，且完全覆盖原有衣物；衣扣全部扣好，拉链式须将拉链拉到最顶端；各袖口需全部锁紧，不得挽起；如图15； 4.2.2.3 尽量采用简易方法洗涤，避免使防静电工衣受到较强的机械和化学操作的洗涤； 4.2.2.4 不准在防

12、静电工作区内现场穿上或脱去工作服。衣领需平整，不得竖起。 4.2.2.5 员工在佩戴防静电帽时需注意如下事项。如图16。 帽檐处不能露出的头发； 不合格 男士头发不得超过衣领； 女士需将头发收拢在防静电帽内； 在工作区内不得脱帽整理头发和防静电帽。 图15 图16 4.2.3 检测方法： 4.2.3.1 将待检衣服平整地放在干燥的绝缘塑料板，测试前用干燥的抹布擦拭塑料板，消除板上的水分和杂质，选取2个衣袖、前襟两侧、后背共5点，被测两点距离在20cm左右，用重锤式表面电阻测试仪，见图17。也可用接触式测试仪，将其轻压在衣服表面，其中测试仪导轨与衣服上的导电纤维垂直，检测其表面电阻在106 10

13、9之间；将一个检测电极（重锤）放在工衣表面，另一个电极接防静电地，检测其系统电阻（对地电阻）在105 108之间。 图17 4.2.3.2 用静电压测试仪检测起电电压100V，且在10秒内泄放至50V以内。如图18。 图18 4.3 防静电布套 检测方法同防静电衣。 4.4 防静电鞋 4.4.1 技术要求： 表面电阻105 109；摩擦起电电压60%），但考虑腐蚀及元件氧化，折中湿度要求40%60% （即使高达90%，静电还是可能产生）。见表1。 表1 产生方式 10-25% RH 65-90% RH 在地毯上行走 35000V 1500V 在乙烯瓦上行走 12000V 250V 手拿乙烯塑料

14、袋装入器件时 7000V 600V 坐在椅子上的工人 6000V 100V 在流水线工位接触聚酯塑袋时 20000V 1200V 在操作工位与聚胺酯类接触时 18000V 1500V 从椅子上拿起涤纶包 20000V 1200V 带有聚氨酯泡沫的椅子 18000V 1500V 6.5 决定静电放电速度的主要因素 6.5.1 放电途径的导电性 6.5.2 放电环境的相对湿度 6.5.3 材料的表面湿度 6.5.4 静电荷的自然中和速度 6.6 静电破坏 6.6.1 静电破坏途径： 1） 对静电敏感元件直接放电； 2） 从静电敏感元件对外放电； 间接对静电敏感元件放电（EMI感应破坏）。如图22。

15、 图22 6.6.2 静电破坏种类： 严重损坏：完全失去功能。例如:金属熔化,短路等。 局部损坏：部分功能退化（一般局部损坏可演变为潜在损坏！） 潜在损坏：部分功能退化，使用中继续退化，直到完全失效。 潜在损坏破坏力强大 占所有损坏的主要成分（60%80%）； 无法及时发现，发现和证明都有一定难度； 很难和成因挂钩，较难推动成因改正工作 暂时失效：数据电路中的功能受到干扰或数据遗失。 7 静电放电控制技术依据 7.1 制止静电的产生 7.1.1 通过设计在产品中置入保护 7.1.2 消除产生的静电 7.1.3 控制放电的途径和速度 7.2 静电放电控制技术原理 7.2.1 AntiStatic

16、（防静电的）无静电控制 a) 依据静电序列表避免采用易生静电物料； b)选择导电性较高的物料，同时兼顾放电速度； c)处理绝缘物料，增加其表面导电性。 7.2.2 接地放电控制 a)在处理或动ESD器件之前，必须先做好所有接地装置； b)接地物件必须有足够的导电性，但放电速度必须得到控制，不能太快或太慢（1051米/1英尺）； b)使用具有屏蔽功能的包装或盒子来运送ESD器件。 7.2.4 电容阻隔控制(常用在包装材料上) 7.2.5 等电位控制 使用导电性好的连接物，使得电位差V=0(静电仍可能存在！) 7.2.6 电离中和控制 使用于绝缘体或无接地物件（工具如离子风机和离子风枪） 7.3 静电防护要素 图23 静电敏感器件进厂检验 静电敏感器件保管存储 静电敏感器件的预处理 静电敏感器件的装配过程 静电敏感器件验收配料 静电敏感器件收、发、