SMT生產(chǎn)中的靜電防護(hù)技術(shù)

1、SMT 生產(chǎn)中的靜電防護(hù)技術(shù) 在電子產(chǎn)品制造中，靜電放電往往會損傷器件，甚至使器件失效，造成嚴(yán)重?fù)p失，因此SMT生產(chǎn)中的靜電防護(hù)非常重要。 本刊分別邀請北京、 上海的兩位專家撰文介紹與分析電子產(chǎn)品 制造中的靜電產(chǎn)生源及靜電防護(hù)原理，較詳細(xì)地介紹了 SMT 生產(chǎn)中的一些靜電防護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)與相應(yīng)措施。供大家參考。靜電和靜電的危害靜電是一種電能， 它存留于物體表面， 是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果， 是通過電 子或離子的轉(zhuǎn)換而形成的。 靜電現(xiàn)象是電荷在產(chǎn)生和消失過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱。 如摩 擦起電、人體起電等現(xiàn)象。隨著科技發(fā)展， 靜電現(xiàn)象已在靜電噴涂、 靜電紡織、靜電分選、靜電成像等領(lǐng)域得到

2、廣泛的 有效應(yīng)用。但在另一方面， 靜電的產(chǎn)生在許多領(lǐng)域會帶來重大危害和損失。 例如在第一個(gè)阿 波羅載人宇宙飛船中，由于靜電放電導(dǎo)致爆炸， 使三名宇航員喪生； 在火藥制造過程中由于 靜電放電（ESD），造成爆炸傷亡的事故時(shí)有發(fā)生。在電子工業(yè)中，隨著集成度越來越高，集 成電路的內(nèi)絕緣層越來越薄，互連導(dǎo)線寬度與間距越來越小，例如CMOS!件絕緣層的典型厚度約為 0.1 卩 m,其相應(yīng)耐擊穿電壓在 80-100V ; VMOS 器牛的絕緣層更薄，擊穿電壓在 30V。 而在電子產(chǎn)品制造中以及運(yùn)輸、存儲等過程中所產(chǎn)生的靜電電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過MOS 器件的擊穿電壓,往往會使器件產(chǎn)生硬擊穿或軟擊穿（ 器件局部損傷

3、） 現(xiàn)象, 使其失效或嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性。為了控制和消除 ESD 美國、西歐和日本等發(fā)達(dá)國家均制定了國家、軍用和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定。從靜電敏感元器件的設(shè)計(jì)、制造、購買、入庫、檢驗(yàn)、倉儲、裝配、調(diào)試、半成品與成品的 包裝、運(yùn)輸?shù)染邢鄳?yīng)規(guī)定， 對靜電防護(hù)器材的制造使用和管理也有較嚴(yán)格的規(guī)章制度要求。 我國也參照國際標(biāo)準(zhǔn)制定了軍用和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。例如有航天部、機(jī)電部、石油部等標(biāo)準(zhǔn)。2. 靜電敏感器件 （SSD）對靜電反應(yīng)敏感的器件稱為靜電敏感元器件（SSD）。靜電敏感器件主要是指超大規(guī)模集成電路，特別是金屬化膜半導(dǎo)體（MOS 電路）。表 1 為靜電敏感器件的分級表。 可根據(jù) SSD 分級表，針對不同的

4、SSD 器件，采取不同的靜電防護(hù)措施。3. 電子產(chǎn)品制造中的靜電源（1）人體的活動,人與衣服、鞋、襪等物體之間的摩擦、接觸和分離等產(chǎn)生的靜電是電子產(chǎn) 品制造中主要靜電源之一。 人體靜電是導(dǎo)致器件產(chǎn)生硬 （軟）擊穿的主要原因。 人體活動產(chǎn)生 的靜電電壓約 0. 5-2KV。另外空氣濕度對靜電電壓影響很大，若在干燥環(huán)境中還要上升1個(gè)數(shù)量級。表 2 為相對濕度對與人體活動帶電的關(guān)系。人體帶電后觸摸到地線, 會產(chǎn)生放電現(xiàn)象, 人體就會產(chǎn)生不同程度的電擊感反應(yīng), 其反應(yīng)的 程度稱為電擊感度。表 3 為不同靜電壓放電過程中人體的電擊感度。化纖或棉制工作服與工作臺面、坐椅摩擦?xí)r，可在服裝表面產(chǎn)生 6000V

5、 以上的靜電電壓，并使人體帶電,此時(shí)與器件接觸時(shí),會導(dǎo)致放電,容易損壞器件。橡膠或塑料鞋底的絕緣電阻高達(dá)1013Q,當(dāng)與地面摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電，并使人體帶電。（4）樹脂、漆膜、塑料膜封裝的器件放人包裝中運(yùn)輸時(shí),器件表面與包裝材料摩擦能產(chǎn)生幾 百伏的靜電電壓,對敏感器件放電。用 PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、PS（聚內(nèi)乙烯）、PVR（聚胺脂）、PVC 和聚脂、樹脂等高分子 材料制作的各種包裝、料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB 架等都可能因摩擦、沖擊產(chǎn)生 1-3 . 5KV 靜電電壓,對敏感藉件放電。（6）普通工作臺面,受到摩擦產(chǎn)生靜電。（7）混凝土、打臘拋光地板、橡膠板等絕緣地面的絕緣電阻高,人體上的靜電荷不

6、易泄漏。（8）電子生產(chǎn)設(shè)備和工具方面：例如電烙鐵、波峰焊機(jī)、再流焊爐、貼裝機(jī)、調(diào)試和檢測等設(shè)備內(nèi)的高壓變壓器、 交盲流電路都會在設(shè)備卜感應(yīng)出靜電。 如果設(shè)備靜電泄放措施不好， 都會引起敏感器件在制造過程中失效。烘箱內(nèi)熱空氣循環(huán)流動與箱體摩擦、C02 低溫箱冷卻箱內(nèi)的 C02 蒸汽均會可產(chǎn)生大量的靜電荷。4靜電防護(hù)原理電子產(chǎn)品制造中， 不產(chǎn)生靜電是不可能的。 產(chǎn)生靜電不是危害所在， 其危害所在于靜電積聚 以及由此產(chǎn)生的靜電放電。靜電防護(hù)的核心是“靜心消除”。靜電防護(hù)原理：(1) 對可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電積聚。采取措施在安全范圍內(nèi)。(2) 對已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時(shí)釋放。5靜電防護(hù)

7、方法(1) 使用防靜電材料：金屬是導(dǎo)體，因?qū)w的漏放電流大，會損壞器件。另外由于絕緣材料 容易產(chǎn)生摩擦起電，因此不能采用金屬和絕緣材料作防靜電材料。而是采用表面電阻IX105Q cm 以下的所謂靜電導(dǎo)體，以及表面電阻 1x105-1X108Q cm 的靜電亞導(dǎo)體作 為防靜電材料。 例如常用的靜電防護(hù)材料是在橡膠中混入導(dǎo)電碳黑來實(shí)現(xiàn)的，將表面電阻控制在 1X106Q cm 以下。(2) 泄漏與接地：對可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生靜電的部位進(jìn)行接地，提供靜電釋放通道。采用埋大地線的方法建立“獨(dú)立”地線。使地線與大地之間的電阻v10Q o(參見 GBJI79 或 SJ/T106941996)靜電防護(hù)材料接地方

8、法：將靜電防護(hù)材料 (如于作臺面墊、地墊、防靜電腕帶等)通過 1MQ 的電阻接到通向獨(dú)立大地線的導(dǎo)體上(參見 SJ/T10630-1995)。串接 1MQ電阻是為了確保 對地泄放v5mA 的電流，稱為軟接地。設(shè)備外殼和靜電屏蔽罩通常是直接接地， 稱為硬接地。 IPC-A-610C 標(biāo)準(zhǔn)中推薦的防靜電工作臺接地方法如圖 1。(3) 導(dǎo)體帶靜電的消除：導(dǎo)體上的靜電可以用接地的方法使靜電泄漏到大地。放電體卜的電 壓與釋放時(shí)間可用下式表示：UT=U0L1/RC式中 UT-T 時(shí)刻的電壓(V) U0 一起始電壓(V) R-等效電阻(Q) C-導(dǎo)體等效電容(pf)一般要求在 1 秒內(nèi)將靜電泄漏。即 1 秒

9、內(nèi)將電壓降至 1OOV 以下的安全區(qū)。這樣可以防止泄 漏速度過快、泄漏電流過大對SSD 造成損壞。若 U0=500V C=200pf，想在 1 秒內(nèi)使 UT 達(dá)到100V,則要求 R=1. 28X109Q。因此靜電防護(hù)系統(tǒng)中通常用1MQ的限流電阻，將泄放電流限制在 5mA 以下。這是為操作安全設(shè)計(jì)的。如果操作人員在靜電防護(hù)系統(tǒng)中，不小心觸及到220V 工業(yè)電壓，也不會帶來危險(xiǎn)。(4) 非導(dǎo)體帶靜電的消除：對于絕緣體上的靜電，由于電荷不能在絕緣體上流動，因此不能 用接地的方法消除靜電?？刹捎靡韵麓胧?a) 使用離子風(fēng)機(jī)離子風(fēng)機(jī)產(chǎn)生正、負(fù)離子，可以中和靜電源的靜電?？稍O(shè)置在空間和貼 裝機(jī)貼片頭附

10、近。(b) 使用靜電消除劑靜電消除劑屬于表面活性劑?？捎渺o電消除劑檫洗儀器和物體表面， 能迅速消除物體表面的靜電。(c) 控制環(huán)境濕度增加濕度可提高非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率，使物體表面不易積聚靜電。例如北方干燥環(huán)境可采取加濕通風(fēng)的措施。(d) 采用靜電屏蔽對易產(chǎn)生靜電的設(shè)備可采用屏蔽罩 ( 籠) ，并將屏蔽罩(籠)有效接地。(5) 工藝控制法： 為了在電子產(chǎn)品制造中盡量少的產(chǎn)生靜電 , 控制靜電荷積聚， 對已經(jīng)存在的 靜電積聚迅速消除掉，即時(shí)釋放，應(yīng)從廠房設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、操作、管理制度等方面采取有 效措施。6靜電防護(hù)器材(1) 人體防靜電系統(tǒng)包括防靜電腕帶、工作服、帽、手套、鞋、襪等(2) 防靜

11、電地面包括防靜電水磨石地面、防靜電橡膠地面、PVC 防靜電塑料地板、防靜電地毯、防靜電活動地板等。(3) 防靜電操作系列：包括防靜電： I ：作臺墊、防靜電包裝袋、防靜電物流小車、防靜電烙 鐵及工具等。7靜電測量儀器(1) 靜電場測試儀：用于測量臺面、地面等表面電阻值。平面結(jié)構(gòu)場合和非平面場合要選擇 不同規(guī)格的測量儀。(2) 腕帶測試儀：測量腕帶是否有效。(3) 人體靜電測試儀：用于測量人體攜帶的靜電量，人體雙腳之間的阻抗，測量人體之間的 靜電差 ,腕帶、接地插頭、工作服等是否阻護(hù)有效。還可以作為入門放電，把人體靜電隔在 車間之外。(4) 兆歐表：用于測量所有導(dǎo)電型、抗靜電型及靜電泄放型表面的

12、阻抗或電阻。 8電子產(chǎn)品制造中防靜電技術(shù)指標(biāo)要求(1) 防靜電地極接地電阻v10Q。(2) 地面或地墊：表面電阻值105-1010Q;摩擦電壓v100V。墻壁：電阻值 5X104-109Q。工作臺面或墊：表面電阻值106-109Q;摩擦電壓v100V;對地系統(tǒng)電阻 106-108Q。工作椅面對腳輪電阻106-108Q。工作服、帽、手套摩擦電壓v300V;鞋底摩擦電壓v100V。腕帶連接電纜電阻 1MQ;佩帶腕帶時(shí)系統(tǒng)電阻1-1OMQ。腳跟帶(鞋束)系統(tǒng)電阻0.5X105-108Q。(8) 物流車臺面對車輪系統(tǒng)電阻106-109Q。(9) 料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB 架等物流傳遞器具一表面電阻值103

13、-108Q;摩擦電壓v100V。(10) 包裝代、盒一摩擦電壓v100V。(11) 人體綜合電阻 106-108Q。9 電子產(chǎn)品制造中防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū) (點(diǎn))的一般要求SMT 生產(chǎn)設(shè)備必須接地良好， 貼裝機(jī)應(yīng)采用三相無線制接地法并獨(dú)立接地。生產(chǎn)場所的地面、 工作臺面墊、坐椅等均應(yīng)符合防靜電要求。車間內(nèi)保持恒溫、 恒濕的環(huán)境。 應(yīng)配備防靜電料 盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB 架、物流小車、防靜電包裝帶、防靜電腕帶、防靜電烙鐵及工具等設(shè)施。(1) 根據(jù)防靜電要求設(shè)置防靜電區(qū)域，并有明顯的防靜電警示標(biāo)志。按作業(yè)區(qū)所使用器件的 靜電敏感程度分成 1、 2、 3 級，根據(jù)不同級別制訂不同的防護(hù)措施。1 級靜電

14、敏感程度范圍： 0-1999V2 級靜電敏感程度范圍： 2000-3999V3 級靜電敏感程度范圍： 4000-15999V16000V 以上是非靜電敏感程產(chǎn)品。靜電安全區(qū)(點(diǎn))的室溫為 23 土 3C,相對濕度為 45-70 % RH 禁止在低于 30 %的環(huán)境內(nèi) 操作 SSD靜電敏感元器件)。(3) 定期測量地面、桌面、周轉(zhuǎn)箱等表面電阻值。(4) 靜電安全區(qū) (點(diǎn))的工作臺上禁止放置非生產(chǎn)物品，如餐具、茶具、提包、毛織物、報(bào)紙、 橡膠手套等。(5) 工作人員進(jìn)入防靜電區(qū)域，需放電。操作人員進(jìn)行操作時(shí)，必須穿工作服和防靜電鞋、 襪。每次上崗操作前必須作靜電防護(hù)安全性檢查 , 合格后才能生產(chǎn)。

15、(6) 操作時(shí)要戴防靜電腕帶，每天測量腕帶是否有效。(7) 測試 SSD 寸應(yīng)從包裝盒、管、盤中取一塊，測一塊，放一塊，不要堆在桌子上。經(jīng)測試不 合格器件應(yīng)退庫。(8) 加電測試時(shí)必須遵循加電和去電順序：低電壓T高電壓T信號電壓的順序進(jìn)行。去電順 序與此相反。同寸注意電源極性不可顛倒，電源電壓不得超過額定值。(9) 檢驗(yàn)人員應(yīng)熟悉 SSD 的型號、品種、測試知識，了解靜電保護(hù)的基本知識。10. 靜電敏感元器件(SSD)運(yùn)輸、存儲、使用要求(1)SSD 運(yùn)輸過程中不得掉落在地，不得任意脫離包裝。存放 SSD 的庫房相對濕度：30-40 % RH(3) SSD 存放過程中保持原包裝，若須更換包裝時(shí)

16、，要使用具有防靜電性能的容器。(4) 庫房里，在放置 SSD 器件的位置上應(yīng)貼有防靜電專用標(biāo)簽。發(fā)放 SSD 器件時(shí)應(yīng)用目測的方法，在 SSD 器件的原包裝內(nèi)清點(diǎn)數(shù)量。(6) 對 EPROM 進(jìn)行寫、擦及信息保護(hù)操作時(shí)，應(yīng)將寫入器/擦除器充分接地，要帶防靜電手鐲。(7) 裝配、焊接、修板、調(diào)試等操作人員都必須嚴(yán)格按照靜電防護(hù)要求進(jìn)行操作。(8) 測試、檢驗(yàn)合格的印制電路板在封裝前應(yīng)用離子噴槍噴射一次，以消除可能積聚的靜電 荷。11. 防靜電工作區(qū)的管理與維護(hù)(1) 制訂防靜電管理制度，并有專人負(fù)責(zé)。(2) 備用防靜電工作服、鞋、手鐲等個(gè)人用品以備外來人員使用。(3) 定期維護(hù)、檢查防靜電設(shè)施的

17、有效性。(4) 腕帶每周 (或天 )檢查一次。(5) 桌墊、地墊的接地性、靜電消除器的性能每月檢查一次。作者: lfq 發(fā)表日期 : 2007-06-05 15:20復(fù)制鏈接(6) 防靜電元器件架、印制板架、周轉(zhuǎn)箱；運(yùn)輸車、桌墊、地墊的防靜電性能每六個(gè)月檢查 次。電子產(chǎn)品制造防靜電系統(tǒng)測試方法本標(biāo)準(zhǔn)與電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SJ T 105331994電子設(shè)備制造防靜電技術(shù)要求及T106301995電子元器件制造防靜電技術(shù)要求兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)配套使用。 本標(biāo)準(zhǔn)圖樣所占篇幅較大，集中列在標(biāo)準(zhǔn)條文之后。 本標(biāo)準(zhǔn)的附錄 A 是提示的附錄。 本標(biāo)準(zhǔn)由電子工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)化研究所歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國營北京有線電總廠、電子工業(yè)

18、部標(biāo)準(zhǔn)化研究所、國營前鋒無線電儀器 廠。 本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：穆祥鎮(zhèn)、袁寶貴、陳曉雄、李善貞、張清海。1 范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電子產(chǎn)品制造過程中防靜電系統(tǒng)的測試方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于電子設(shè)備、元器件等產(chǎn)品制造過程中防靜電系統(tǒng)（ 包括：地面、墻壁、工作臺、工作椅、工位器具、物流傳遞器具、包裝袋、防靜電腕帶、離子風(fēng)機(jī)、人員、服裝等）的測試。2引用標(biāo)準(zhǔn) 下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。在標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所 示版本均為有效。 所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂， 使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本 的可能性。GB2828 87 逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表 （適用于連續(xù)批的檢查 ）SJT1

19、05331994 電子設(shè)備制造防靜電技術(shù)要求SJT106301995 電子元器件制造防靜電技術(shù)要求3定義本標(biāo)準(zhǔn)采用以下定義。3.1系統(tǒng)接地電阻 resistanceof grounding system在防靜電接地系統(tǒng)中，接地電阻的總和。對地限流電阻規(guī)定為1MQO3.2測試點(diǎn) test point 測試時(shí)，所選定放置測試電極 （或表筆 ）的部位。4一般要求4.1測試依據(jù)按 SJ/T 10533 及 SJ/T10630O4.2測試條件全部測試均在生產(chǎn)場地內(nèi)進(jìn)行，環(huán)境溫度2025C,相對濕度 40%60%。4.3測試儀器測試儀器包括：非接觸式靜電電壓表、地電阻測量儀、500V DC 兆歐表、萬用表

20、、腕帶測試儀、人體綜合電阻測試儀、離子風(fēng)機(jī)測試裝置等。所使用的儀器精度不低于 2.5 級，均應(yīng)在計(jì)量檢定有效期內(nèi)。允許使用符合測試要求的 類似儀表。.4 測試技術(shù)指標(biāo) 見附錄 A（提示的附錄）5摩擦起電電壓測試5.1使用非接觸式靜電電壓表測量。5.2測試時(shí)手持干燥布料（選用純棉或防靜電面料），以頻數(shù)約 120 次/ min，手掌適當(dāng)施 加壓力，單向摩擦被測件某一部位 20 次，按靜電電壓表使用方法立即接近摩擦部位，觀 察儀表顯示數(shù)值。反復(fù)測試 5 次取平均值。電子行業(yè)防靜電措施作者 : lfq發(fā)表日期 : 2007-06-05 15:21復(fù)制鏈接生活, 生產(chǎn)中靜電可謂無處不在 ,無時(shí)不在 ,從

21、舉手投足間服裝的磨擦 , 到干燥 空氣的流動 ,都是靜電產(chǎn)生的青萍之末 .如果條件適宜 ,發(fā)端乎幾伏 , 登峰造極于幾百上千 伏,瞬間亦可實(shí)SJ現(xiàn)這些都對 CMO 等靜電敏感電路造成極大威脅，更不待說設(shè)備漏電造成的危害了 , 故電子行業(yè)無不將靜電當(dāng)成大敵 , 盡一切努力將之柜之門外 .靜電是相對于“動電”，即導(dǎo)體中的流動電荷而言，是一般情況下不流動的電荷 多由絕緣 體物體間互相磨擦或干燥空氣與絕緣物磨擦產(chǎn)生 當(dāng)它能量積累到一定程度，防礙它中和 的絕緣體再也阻擋不住時(shí)，即發(fā)生劇烈放電，即靜電放電 （ESD），這時(shí)的最高電壓可達(dá)幾千 乃至幾萬伏勢必對靜電敏感組件造成損害（見表 1、表 2）表 1

22、生產(chǎn)現(xiàn)場易產(chǎn)生的靜電電壓 生產(chǎn)場合靜電電壓濕度 1020%濕度 6590% 在地毯上走動時(shí) 35000V 1500V 在乙烯樹脂地板上走動時(shí) 12000V 250V手拿乙烯塑料袋裝入器件時(shí)7000V600V在流水線工位接觸聚酯塑袋時(shí)20000V1200V在操作工位與聚胺酯類接觸時(shí)18000V1500V表 2 靜電對部分電子器件的擊穿電壓器件類型EOS/ESD 勺最小敏感度（ 以靜電電壓 V 表示 ）VMOSMOSFET砷化鎵 FETEPROMJFETSAW 聲表面波濾波器）運(yùn)算放大器CMOS肖特基二極管SMD 薄膜電阻器雙極型晶體管 射極耦合邏輯電路 可控硅 肖特基 TTL 301800 10

23、0200 100300 100 以上1407000 150500 1902500 2503000 3002500 3003000 3807800 5001500 68010001002500 雷電是氣流與云層中水滴磨擦產(chǎn)生的高壓靜電放電而形成 , 高壓帶電云層經(jīng)過建筑物附近時(shí), 可由避雷針的 尖端放電 效應(yīng)中和掉一部分電荷 ; 當(dāng)云層中電荷量太大 , 或云層移動太 快而來不及全部中和時(shí) , 將通過避雷針劇烈放電形成雷擊 . 這兩種情況下 , 尤其是雷擊時(shí) , 整個(gè)建筑物及附近地面都是帶電的 , 雷擊的危害主要是直擊雷和雷電感應(yīng).由于人在建筑物中處于 等電位 狀態(tài),象鳥兒落在高壓線上一樣 , 所

24、以一般不會受到雷擊 .但雷電感應(yīng) （ 超高壓靜電感應(yīng)和強(qiáng)電磁感應(yīng) ） 會對靜電敏感器件造成損害 .設(shè)備漏電 ,尤其是不會對人造成觸電傷害的徽小漏電并不屬于靜電. 雖然大多數(shù)情況下人們幾乎感覺不到 ,但由于其普遍性 （任何電器設(shè)備多少總有些漏電 ）和高內(nèi)阻的特點(diǎn) , 產(chǎn)生 最高近似于電源電壓 （100400V）, 時(shí)間很短的尖峰電脈沖 , 仍足以對靜電敏感器件造成電 氣過載（EOS）損害.所以也是靜電防護(hù)體系中極為重要的一個(gè)方面靜電放電（ESD）及電氣過載（EOS）對電子元器件造成損害的主要機(jī)理有：熱二次擊穿；金屬鍍層熔融 ; 介質(zhì)擊穿 ; 氣弧放電 ; 表面擊穿 ; 體擊穿等等。見附表 3元器

25、件類別元器件組成部分失效機(jī)理失效標(biāo)志MOS 結(jié)構(gòu)MOSFET 分立）MOS 集成數(shù)字集成線性集成混合電路電壓引起的介質(zhì)擊穿和接著發(fā)生的大電流現(xiàn)象短路漏電大半導(dǎo)體結(jié)二極管 （PN.PIN 肖特基 ）雙極晶體管結(jié)型場效應(yīng)管可控硅雙極型集成電路，MOSFET 和 MOS 集成電路電過剩能量和過熱引起的微等離子體二次擊穿和微擴(kuò)散由 Si 和 AL 的擴(kuò)散引起電流束增大（電熱遷移）失效薄膜電阻器混合集成電路 （厚膜、薄膜 ）電阻單片集成電路薄膜電阻器密封薄膜電阻器介質(zhì)擊穿，與電壓有關(guān)的電流通路與焦?fàn)枱崃坑嘘P(guān)的微電流通路的破壞電阻漂移金屬化條混合 IC單片 IC梳狀覆蓋式晶體管與焦?fàn)枱崮芰坑嘘P(guān)的金屬燒毀開

26、路場效應(yīng)結(jié)構(gòu)和非導(dǎo)電性蓋板存貯器EPROI 等由于 ESD 使正離子與表面積壘引起表面反型或柵閥值電壓漂移性能退化、失效壓晶體管晶振聲表面波電壓過高產(chǎn)生的機(jī)械力使晶體破裂性能退化、失效電極閥的間距較小部位聲表面波器件IC 內(nèi)各種微電路電孤放電使電極材料熔融性能退化、失效防靜電應(yīng)以防止和抑制靜電荷的產(chǎn)生，積聚，并迅速安全、有效地消除已產(chǎn)生的靜電荷為基本原則 . 但防靜電諸多措施實(shí)為一套系統(tǒng)工程，一個(gè)環(huán)節(jié)的疏漏可能就有千里之堤潰于 蟻穴之臾，不可不慎 .1.防靜電地線的埋設(shè) :（1）. 廠房建筑物的避雷針一般與建筑物鋼筋混凝土焊接在一起妥善接地，當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，接地點(diǎn)乃至整個(gè)大樓的地面都將成為高壓大

27、電流的泄放點(diǎn)，一般認(rèn)為在泄放接地點(diǎn) 20I 范 圍內(nèi)都會有 跨步電壓 產(chǎn)生 ,即在此范圍內(nèi)不再是理想零電位 .另外,三相供電的零線由于 不可能絕對平衡而也會有不平衡電流產(chǎn)生并流入零線的接地點(diǎn) , 故防靜電地線的埋設(shè)點(diǎn)應(yīng) 距建筑物和設(shè)備地 20 米以外 .（ 見圖一 ）（2）.埋設(shè)方法：為保證接地的可靠，致少應(yīng)有三點(diǎn)以上接地，即每隔 5m 挖深 1.5m 以上坑，將2m 以上鐵管或角鐵打入坑內(nèi)（即角鐵插入地下 2m 以上）,再用 3mn 厚銅排將這三處焊接在一 起，用 16mtf絕緣銅芯線焊上引入室內(nèi)為干線（3）. 坑內(nèi)施以適量木炭粉和工業(yè)鹽，以增加土壤導(dǎo)電性，填埋后用接地電阻測試儀測量，接 地

28、電阻應(yīng)4Q.（見圖 2）且每年至少測試一次。2.防靜電地線的鋪設(shè)和測試：（1）.防靜電地線全部使用6mtf多股銅芯絕緣線，每樓層或適當(dāng)區(qū)段用銅排或40A 以上開關(guān)，閘刀與主干線相連，以利檢查維修 .（2）. 防靜電地線纜應(yīng)與設(shè)備外殼，工作臺鐵架，工作燈架等良好絕緣，防止短路，搭連或破 皮連接 .（3）.于分段銅排或開關(guān)的”干線端，另鋪一條檢查線.（1.52m怦即可），每車間設(shè) 23 檢查 點(diǎn)，固定好，標(biāo)識清楚 .（4）. 測量：使用指針式萬用表，電阻檔 .a）.各防靜電測試點(diǎn)與防靜電地線間電阻515Q，理想應(yīng)為 0Q但實(shí)際測得為 2mtf導(dǎo)線從測試點(diǎn)到總結(jié)點(diǎn)電阻6mtf，導(dǎo)線從總結(jié)點(diǎn)到被測點(diǎn)電

29、阻之和，這一值約 5-15Q且基本不變，如測量結(jié)果趨于無窮大，是為防靜電地線或測量線有一條斷線，應(yīng)及時(shí)修好 .b）. 防靜電地與設(shè)備地間電阻，這一阻值為防靜電地線本身線阻 設(shè)備地線本身線阻 兩 地線間地電阻組成 . 但兩接地線間由于地面干濕程度，地電流影響等十分復(fù)雜，尤其地電 流，每時(shí)每刻大小方向頻率等都在變，且主要決定測量結(jié)果，故只能用指針表測量，且其值 從十幾歐到幾百 K 都算正常，僅說明兩地間未短路也未開路即可 .3. 防靜電地板 （見圖 4）：最規(guī)范的防靜電地板是類似防靜電橡膠的復(fù)合結(jié)構(gòu)，下層為導(dǎo)電層與防靜電地連在一起，上層為絕緣防靜電產(chǎn)生層，不會因行走的磨擦產(chǎn)生靜電 . 鋪設(shè)時(shí)導(dǎo)電層

30、應(yīng)用絕緣墊與建筑 物地面和墻壁隔開，防止雷擊時(shí)地板帶靜電，并將導(dǎo)電層通過1MQ20W 電阻與防靜電地接好. 起到靜電屏蔽和電磁屏蔽作用. 這種地板造價(jià)太高，但可以有效防止雷電的各種危害和靜電產(chǎn)生 .一般電子廠多用簡易防靜電地板 （僅有絕緣防靜電產(chǎn)生層多為涂料或地板膠 ），直接鋪在建 筑物地面上，大大降低造價(jià)，且也可起到防行走產(chǎn)生的靜電作用 . 但對雷擊產(chǎn)生的超高壓靜 電感應(yīng)和強(qiáng)電磁感應(yīng)防護(hù)作用較差 .4. 防靜電工作臺面：如圖 4防靜電橡膠綠色面為防靜電產(chǎn)生層，電阻較大，表面電阻 1081010Q.防靜電橡膠的黑色面電阻較小，表面電阻 104106，與綠色面良好連接，可保妥善接地 .起靜 電屏

31、蔽和泄放作用.可通過扣式連接，由專用靜電手環(huán)導(dǎo)線（內(nèi)含 1M 電阻）接地.或在絕緣 臺面上放0.2mm 厚鐵板或銅箔，焊好導(dǎo)線通過 1MQ電阻連接到靜電地線，然后鋪平防靜電 橡膠（黑面向下，貼緊導(dǎo)電片）該 1MQ電阻同樣起提供靜電泄放通路，防止過速放電打火和隔離的作用 .甚至坐椅 （ 凳） 也應(yīng)引起重視，多數(shù)生產(chǎn)線上使用普通塑料凳，極易與衣物摩擦產(chǎn)生靜電，有條件應(yīng)采用防靜電椅，并通過 1MQ電阻接靜電地，至少要將塑料凳用防靜電布料套上.5. 電烙鐵，小錫爐，測試儀器等用電設(shè)備的接地與測試：電烙鐵，小錫爐測試儀器等必須用三端插頭妥善接設(shè)備地，做到并不難，但由于經(jīng)常發(fā)生如：插座接地端松脫，斷線，烙

32、鐵頭因氧化而與外殼（接設(shè)備地 ）斷開等現(xiàn)象，故應(yīng)每班次檢 測,可用自制簡易通斷指示燈測試 , 發(fā)現(xiàn)問題立即更換 .6.防靜電服 （衣,鞋,手套等 ）:所謂防靜電服 ,是用特殊合成纖維織成布料 , 一般情況下揉搓磨擦不會產(chǎn)生靜電 . 但它不是 靜電屏蔽服 ,它不能消除身上其它衣料產(chǎn)生的靜電. 故正確穿著應(yīng)是里面只著一件襯衣或內(nèi)衣, 外著防靜電服 . 冬季內(nèi)穿多件化纖類 ,毛類衣物穿著防靜電服也無大用 .所以做好控 制環(huán)境溫度 ,濕度,戴好靜電手環(huán)比著靜電服重要. 防靜電手套則起防止靜電產(chǎn)生 ;隔離手與產(chǎn)品（絕緣）; 防止汗?jié)n污染產(chǎn)品等多重作用 ,是必用的 .7. 防靜電手環(huán) :防靜電手環(huán)是由緊貼

33、手腕的不銹鋼外殼通過線內(nèi)1MQ 電阻由導(dǎo)線，鐵夾接地.目的是既要隨時(shí)泄放掉人體上的靜電 , 又要防止快速放電產(chǎn)生的火花 , 對靜電敏感器件造成損害 , 并起 隔離作用 . 而斷線或接觸不良會使靜電手環(huán)形同虛設(shè) . 所謂無線手環(huán)實(shí)際起不到泄放人體 攜帶的靜電荷作用。（1）. 規(guī)范靜電手環(huán)佩戴，夾持方法 :a.靜電手環(huán)不銹鋼殼應(yīng)戴在左手腕內(nèi)側(cè)，此處接觸電阻最小 .b.要與皮膚緊密接觸，不得松馳，不得隔以衣物 .c.鱷魚夾應(yīng)用根部夾持靜電地線裸露部份，而不應(yīng)使用前端齒部夾持 .d.下班或行走時(shí)，操作員可摘下手環(huán)，流動人員 （干部，品管）應(yīng)取下夾子，將聯(lián)機(jī)繞在手腕上，以便流動使用 .（2）. 靜電環(huán)應(yīng)

34、每班上午，下午各測一次并記錄，松緊以通過測試為準(zhǔn)，不合格的應(yīng)立即調(diào)整 或更換 .（3）. 不準(zhǔn)佩戴無線手環(huán) .8. 加裝離子風(fēng)扇 :波峰爐預(yù)熱部份溫度為 80120C,在這樣高溫干燥熱風(fēng)吹佛下極易產(chǎn)生靜電.離子風(fēng)扇是由高壓將空氣電離成正負(fù)離子，由風(fēng)扇將含大量正負(fù)離子的空氣吹入爐內(nèi)，以中和 PCB 及組件上因高溫?zé)犸L(fēng)產(chǎn)生的靜電 . 故波峰爐入口應(yīng)加裝離子風(fēng)扇 . 防靜電工作區(qū)入口處 , 傳送帶 起點(diǎn)或上方也可根據(jù)實(shí)際需要加裝離子風(fēng)扇 .9. 傳送帶加裝防靜電清潔輥 :自制簡易裝置 : 將長度略小于傳送帶寬度的硬塑管纏上毛巾布 （應(yīng)較平整 ），沾濕后中間穿 以鐵棍 （ 做軸 ）固定于傳送帶兩端，并

35、用可樂瓶灌水后彷醫(yī)院吊瓶方法不斷加濕，傳送帶開 動時(shí)輥在自重下隨傳送帶轉(zhuǎn)動，起清潔，加濕防靜電作用 . 這種簡易自制裝置可在一定場合 下起到傳送帶離子風(fēng)扇的作用 .10. PCB 在流水線上（主要指 DIP 后補(bǔ)焊,測試,裝配等工序）即應(yīng)下墊防靜電海棉墊,防止產(chǎn)生靜電和板面刮傷工序間轉(zhuǎn)運(yùn)應(yīng)用防靜電板卡儲運(yùn)車或卡箱（其表面電阻 106Q以下）,通過 1MQ電阻妥善接靜電地分清靜電屏蔽材料 （袋）和防靜電材料 （袋）很重要 ,防靜電材料 （袋、墊）多為粉紅色 ,僅用來作為靜電敏感器件的廉價(jià)墊襯和中介包裝物 , 它只是自身不易產(chǎn)生靜電而已 , 如果有靜電 放電發(fā)生 ,則能穿過這些防靜電材料造成危害 靜電屏蔽包裝多為銀色、黑色、灰色 , 有鋁 箔形不透明和黑色、灰色半透明材料 , 現(xiàn)在還有柵格狀全透明材料等 , 其基本原理是在防靜 電材料外再真空鍍一層鋁作為導(dǎo)電的靜電屏蔽層 , 有靜電勢產(chǎn)生時(shí) , 屏蔽層將感應(yīng)靜電 勢均勻分布于整個(gè)包裝表面 , 降低表面電勢差 , 防止局部點(diǎn)高靜電勢差放電 , 同時(shí)對高頻強(qiáng) 電磁場也有良好屏蔽作用 隨著防護(hù)等級不同靜電屏蔽包裝材料的導(dǎo)電層也分為 : 外層電 阻層一絕緣