靜電培訓(xùn)-蘇泊爾-顧長超-Changchao

1、部門：基礎(chǔ)研究（咖啡機多士爐電控） 編制：顧長超 批準(zhǔn)： 注：本PPT 部分參照華為ESD控制規(guī)范，如有引用，請注明出處；本PPT不用于任何商業(yè)目的。 日期：2015-2-2 靜電的介紹與防護 目錄 Content 一、靜電的介紹 1.靜電的介紹和產(chǎn)生 2.靜電的特點 3.靜電的危害(針對電子方面) 4.電子元器件的耐靜電情況 5.消除靜電的方法和材料 二、靜電的防護措施介紹 1.防靜電地板 2.防靜電工作臺（包括椅子） 3.人員 4.接地 5.防靜電包裝材料 6.離子化 一、靜電的介紹 1.靜電的介紹和產(chǎn)生： 靜電：靜電就是物體上多余的電荷。它所產(chǎn)生的作用包括帶電體之間力的作用和電場。 電荷

2、：原子包括電子、質(zhì)子、中子。 靜電放電： （ : Electrostatic Discharge）: 帶有不同靜電電勢的物體或表面之間的靜電轉(zhuǎn)移。 主要有：接觸放電，電場擊穿放電 。 EPA:ESD Protect Area 靜電防護區(qū)域。 靜電的產(chǎn)生： 1.摩擦 : 任何兩個不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電，而產(chǎn)生靜電的最普通方法， 就是摩擦生電。材料的絕緣性越好，越容易是使用摩擦生電，如化纖，塑料等。 2. 感應(yīng)： 3. 傳導(dǎo)： 2.靜電的特點： 1.電量小。 2.絕緣體上靜電，消失的很慢，-金屬-耗散材料-化纖、塑料。 3.受濕度影響大。 3. 靜電的危害(針對電子方面) 1、靜

3、電吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產(chǎn)品的功能與壽命。 2、因為電場和電流，破壞元器件的絕緣層，使不能正常工作。-如：集成電路（IC）、場效應(yīng)管 （MOS管）、光電器件等半導(dǎo)體，PN結(jié) 3、軟擊穿，使器件受損，影響壽命。 靜電損傷的特點： 1. 隱蔽性人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電，但發(fā)生靜電放電，人體也不一定能有電擊的 感覺。這是因為。 2. 潛伏性有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內(nèi)傷 而形成隱患，而且增加了器件對靜電的敏感性。已產(chǎn)生的問題并無任何方法可治愈。 3.嚴重性ESD問題表面上看來只影響了制成品的用家，但實際上亦影響了各層次的制造商，

4、如：保用 費、維修及公司的聲譽等等。 注意： 咖啡機電控板需要注意的地方。 4、電子元器件的耐靜電情況 目前，隨著技術(shù)的發(fā)展，各個半導(dǎo)體廠商都在不斷改善產(chǎn)品的抗靜電防護能力。 5、消除靜電的方法和材料 l 消除靜電的方法：泄露、中和、屏蔽。 l 消除靜電的材料： 1、抗靜電材料：在自身及其接觸材料上-地板。 2、靜電耗散材料：表面電阻：1051011歐姆。 3、導(dǎo)電材料：表面電阻 1012 歐姆 ,很少有電子在物體中移動，在同一物體上的不同地方，可以保持正電荷 和負電荷。絕緣體的靜電只能通過自己表面接地耗散。） 二、靜電的防護措施介紹 1、防靜電地板 地板材料必須采用制作，具有和的防靜電性能。

5、 防靜電地板是人體靜電瀉放的主要通道。 l 禁止在防靜電區(qū)域內(nèi)直接使用易于產(chǎn)生靜電的地板材料，如或鋪設(shè) 等。 l 允許使用經(jīng)特殊工藝處理過的水磨石地面和混凝土地面，如事先敷設(shè)地線網(wǎng)、滲碳或摻其他導(dǎo)體 雜質(zhì)等。 防靜電地板和地墊表面兩點間電阻為11041109 ；及任一點與地之間的系統(tǒng)接地電 阻值為11041109 。 各種地板材料的電阻特性參照下表： 1、防靜電地板 圖片展示： 2、防靜電工作臺（包括椅子） 防靜電工作臺表面應(yīng)該由構(gòu)成， 防靜電臺表面應(yīng)該耐磨，耐化學(xué)腐蝕，耐熱并且可靠接地。 一般采用在工作臺上鋪設(shè)防靜電臺墊，防靜電臺墊必須滿足下面要求： 防靜電臺墊的尺寸應(yīng)不小于工作臺面的大小。

6、 防靜電臺墊必須正面（即防靜電面，綠色和灰色）朝上、背面（即導(dǎo)電面，黑色）朝下鋪設(shè)。 防靜電臺墊連接到防靜電工作臺的公共接地點（Grounding common point），再由工作臺 的公共接地點直接連接到接地母線上接地。 每塊臺墊必須且只需接一根防靜電地線，各個防靜電工作臺的接地線不能相互串接，應(yīng)以并聯(lián)方式 與接地母線連接。 壓接防靜電臺墊的靜電接地線聯(lián)接端子時應(yīng)從防靜電臺墊的正面壓下，使其穿過臺墊并緊固， 以保證電接觸良好。 防靜電臺墊上任意兩點之間的表面電阻為1105 1109 ，防靜電臺墊上任意一 點到防護地線上的的系統(tǒng)接地電阻為7.5105 1109 ，防靜電臺墊上靜電泄放至10

7、0V 以下的時間小于1秒。 2、防靜電工作臺（包括椅子） 當(dāng)防靜電臺墊上附著有絕緣性的油膜、樹脂和其他污物時，應(yīng)及時使用中性清洗劑或防靜電劑 進行清潔。 2、防靜電工作臺（包括椅子） 工作椅 ： 必須由制成，具有防靜電性能，普通或的椅 子，不能用木制椅代替防靜電椅。 防靜電工作椅上任意一點和人體接觸的地方（椅墊，靠背或扶手）到工作椅的任意一個導(dǎo)體腳 輪的電阻應(yīng)該滿足1109 （不依賴于相對濕度），工作椅系統(tǒng)接地電阻應(yīng)滿足1109 ； 工作椅表面的摩擦電壓必須小于100V或高靜電電壓瀉放到100V以下的時間小于2秒。 采用拖鏈的 方式對工作椅接地的方法在接地電阻上效果非常差，除非工作椅在移動的過

8、程中，否則接地效果非 常不好。在清潔的導(dǎo)體地板上，效果會好一些。 但是在通常的制造區(qū)域，接地鏈和橡膠的導(dǎo)電腳輪上由于灰塵的原因而容易失效。 因此，導(dǎo)電腳輪需要定期清潔。推薦工作椅至少兩個腳輪使用金屬鋅制輪子。在評估選擇工作椅時， 需要考慮工作椅對人體的安全性能，還需要從人體工程學(xué)的角度考慮舒適性。 2、防靜電工作臺（包括椅子） 圖片展示： 3、人員 ，任何進入防靜電區(qū)域或接觸（包括 直接和間接 接觸）ESSD（靜電敏感器件）的人員，必須嚴格遵循防靜電規(guī)范，貫徹執(zhí)行靜電防護措施。 人員防靜電基本要求： ，是減少靜電危害的根本方法和途徑之一。 所有人員進入工作區(qū)域前必須穿好，已配發(fā)的還必須戴好 工

9、作帽。無防靜電工作鞋的，必須穿，不允許穿著不具備防靜電功能的塑 料防塵鞋套進入防靜電區(qū)域。 工作服外部嚴禁攜帶除工卡和筆之外的金屬物件和塑料物件，員工不得把個人物品如個人衣物、 食品、香煙、各種塑料和紙類制品帶入EPA。更換工作服應(yīng)在指定地點進行，不允許在生產(chǎn)現(xiàn)場穿、 脫工作服。 防靜電工作服、工作鞋等要勤洗勤換，建議至少每1周洗換1次，員工著裝工衣、工鞋、工帽無 破損污穢現(xiàn)象。 進入防靜電區(qū)域的所有作業(yè)人員、接觸產(chǎn)品的其他人員，每天上崗前應(yīng)使用腕帶測試儀對所配 發(fā)的防靜電腕帶進行測試，并做好測試記錄；每天上崗前應(yīng)使用對自身人體綜 合電阻進行測試，并做好測試記錄。 3、人員 或未通過者，不得進

10、入防靜電區(qū)域，更不得接觸ESSD（靜電敏感 器件）及組件。腕帶測試未通過的的，必須立即到本部門更換或接待部門借用合格的防靜電腕帶。 人體綜合電阻測試未通過的，必須立即查找原因并作出相應(yīng)處理，直至合格為止。 原則上只能沿通道行走，不得靠近或接觸產(chǎn)品。需要進入EPA的臨時或外來工作 人員必須通過人體電阻的測試并記錄、佩戴腕帶的必須通過腕帶測試并記錄才能進入，在其作業(yè)過 程中，不得靠近操作靜電敏感器件的工作人員，也不得靠近或徒手接觸含有靜電敏感器件的在制品 或成品，如果要接觸或操作靜電敏感器件和產(chǎn)品，必須佩戴腕帶。 員工在進行操作時需要遵循要求： a、保證腕帶和人體接地良好； b、使用符合ESD要求

11、的防靜電工具和材料； c、按照防靜電作業(yè)指導(dǎo)書要求操作，不得裸手接觸器件管腳； d、不被操作的ESSD處于防靜電包裝狀態(tài)中和放置在防靜電容器中； e、靜電產(chǎn)生材料和靜電源遠離ESSD 30cm以上。 3、人員 圖片展示： 4、接地 接地是靜電瀉放的關(guān)鍵措施，EPA內(nèi)必須，工作中產(chǎn)生的的靜電才 能安全有效地瀉放，避免靜電的累積。 防靜電接地必須有一個安全可靠的防靜電接地母線（防靜電地線），所有人體、工作臺、臺墊、 工具等以并聯(lián)的方式接入防靜電接地母線。 l 防靜電地線的設(shè)置 防靜電地線，它， 也 。防靜電地線有兩種敷設(shè)方法： 方法1：優(yōu)選方式（專用的防靜電地）。 從；單獨敷設(shè)的接 地導(dǎo)線通常使用

12、3mm厚、約25mm寬的紫銅皮（大家可以去檢測中心EMC實驗室看看）或用截面大約為 46mm2 的銅芯軟線單獨引入。 防靜電工作臺應(yīng)建立公共接地點，公共接地點的接地方式優(yōu)先選擇公司專用的防靜電接地，防 靜電工作臺上所有的設(shè)備、儀器、工具及相關(guān)人員的防靜電接地從公共接地點引入（如下圖）。 （1）防靜電區(qū)域可以設(shè)置單點或多點的公共接地點，公共接地點之間為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，公共接地點接地 導(dǎo)線采用黃綠色，導(dǎo)線直徑不得低于2.5mm2 ； （2）落地的專用設(shè)備、測試儀器在使用電氣保護接地后沒有必要進行防靜電接地，與設(shè) 備、儀器外殼必須進行可靠連接。 4、接地 （3） 4、接地 方法2：備選方案（電氣保護地）。

13、 采用三相五線制供電系統(tǒng)中的電氣保護地線為防靜電地線，引入電源零線的同時，單獨引出大地地 線作防靜電接地線，工程上稱為“一點引出電阻隔離”。 電源主變電箱引出的電氣保護地線通過接地地樁（地線埋設(shè)方法）與大地連接，電氣保護地線到大 地的保護接地電阻應(yīng)小于4。 在防靜電地不具備的、或特殊場合公共接地點的接地方式可以采用設(shè)備保護地，參考下圖。 （1）采用電氣保護地與公共接地點連接時，公共接地點與電氣保護地（控制箱中）之間的阻抗小于 1.0 ； （2）人體腕帶、臺墊、防靜電器具等 電氣保護地線應(yīng)該按照動力配電安全管理制度定期進行檢測維護，每半年至少檢測一次地線配置系 統(tǒng)電阻值，要求室內(nèi)電氣保護地線到大

14、地的接地電阻小于4。 4、接地 設(shè)施的接地線宜采用黃綠色或黃色線，連接點應(yīng)該采用螺釘、焊接、雙線交繞的緊固連接方式， 保證連接點連接可靠、接觸電阻小，禁止使用鱷魚夾、掛接等不可靠的連接方式。 采用電氣保護作為防靜電接地示意圖： 5、防靜電包裝材料 l 防靜電包裝材料的防靜電性能要求 靜電敏感器件、組件、產(chǎn)品在生產(chǎn)制造、存放和運輸中所，因此 EPA內(nèi)所使用的包裝材料應(yīng)該是，要求其防靜電性能指標(biāo)滿足： 表面電阻Rs：1.0104 Rs 1.01011 ； 體積電阻Rv： 1.0104 Rv 1.01011 ； 摩擦靜電壓Vf ：Vf 100V 或在2 秒內(nèi)下降到100V以下； 屏蔽袋的屏蔽泄漏電壓

15、：小于30V。 防靜電包裝材料必須符合以下一般要求： 靜電敏感器件和單板的周轉(zhuǎn)包裝材料應(yīng)是防靜電材料，主要的周轉(zhuǎn)包裝有防靜電屏蔽袋、防靜電 袋、吸塑盒、防靜電器件盒、防靜電泡沫、防靜電箱、防靜電周轉(zhuǎn)車。 用于ESD敏感單板和器件的包裝及其填充材料必須是防靜電材料，主要的包裝材料有 以及（有些紙箱沒有防靜電涂層）。 5、防靜電包裝材料 l 單板包裝的主要方式有： A. 防靜電屏蔽袋+粉紅色氣珠袋 B. 吸塑盒+防靜電填充材料（防靜電氣泡帶、防靜電泡沫（可選）+紙箱，屏蔽袋和吸塑盒內(nèi)部 不能有靜電產(chǎn)生材料。 吸塑盒的外包裝的紙箱內(nèi)部原則上應(yīng)有一層防靜電涂料，如果紙箱內(nèi)部的防靜電包裝已經(jīng)提供有 足夠

16、的防護能力（如屏蔽包裝）并且在全年最低的相對濕度下紙箱不會在EPA區(qū)域造成ESD危險，則 內(nèi)部無防靜電涂層的紙箱可以接受。 6、離子化 如果工作區(qū)或局部區(qū)域經(jīng)常存在500V以上的靜電電壓，或者附近工序的物體是易帶靜電的，那 么靜電控制就要使用的方法。 離子化是使EPA內(nèi)的空氣產(chǎn)生很多自由的正負離子，正負離子量相等，保持離子濃度平衡，用此 大量的處于平衡狀態(tài)的離子中和靜電源產(chǎn)生的電荷，消除高靜電電壓。 離子化的主要設(shè)備有、電離棒等。離子風(fēng)機是EPA內(nèi)較常用的一種防靜電處理裝置，可 以用于各種靜電源的消除。 例如生產(chǎn)工藝采用的一些輔助材料（膠紙帶、標(biāo)簽）的操作、產(chǎn)品上的塑料材料在生產(chǎn)中的操作、 非防靜電包裝材料的操作都使用可