靜電防護(hù)培訓(xùn)

1、冰箱培訓(xùn)資料 自費(fèi)靜電防護(hù)培訓(xùn)靜電防護(hù)培訓(xùn)2010.7目錄第第1章章.靜電的基本概念靜電的基本概念1.1靜電的定義1.2靜電的產(chǎn)生1.3靜電場(chǎng)1.4靜電感應(yīng)與靜電屏蔽1.5靜電屏蔽、導(dǎo)靜電、靜電耗散、靜電絕緣材料的劃分第第2章章.電子工業(yè)中的靜電問題電子工業(yè)中的靜電問題2.1靜電效應(yīng)與靜電的危害2.2靜電放電敏感器件（SSD或ESDS器件）2.3靜電源與靜電防護(hù)場(chǎng)所第第3章章.靜電防護(hù)原理靜電防護(hù)原理3.1靜電耗散及泄漏3.2靜電中和3.3靜電屏蔽與接地3.4環(huán)境增濕3.5電子產(chǎn)品ESD的防護(hù)設(shè)計(jì)第第4章章.防靜電工作區(qū)（防靜電工作區(qū)（EPA）的構(gòu)成和技術(shù)要求）的構(gòu)成和技術(shù)要求4.1.防靜電工

2、作區(qū)（EPA）定義4.2.防靜電工作區(qū)（EPA）總體技術(shù)要求4.3.靜電防護(hù)實(shí)際要求4.4.防靜電裝備（用品）基本要求第第5章章.我公司靜電防護(hù)現(xiàn)狀及解決方案我公司靜電防護(hù)現(xiàn)狀及解決方案1.設(shè)置防靜電工作區(qū)（EPA）2.規(guī)范防靜電工作區(qū)(EPA)的接地系統(tǒng)3.使用防靜電工作臺(tái)4.使用防靜電地墊5.操作人員要求用靜電防護(hù)用品6.配置人體綜合電阻測(cè)試儀7.防靜電工作區(qū)(EPA)的環(huán)境要求附一.防靜電方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)附二.防靜電接地及埋設(shè)要求第1章 靜電的基本概念1.1 靜電的定義靜電的定義:一種處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的電荷.靜電具有以下特點(diǎn) （1）在電子工業(yè)生產(chǎn)中,產(chǎn)生的靜電具有高電位、小電量、對(duì)地分布電

3、容小、泄漏與放電時(shí)間短的特點(diǎn)。 （2） 靜電受環(huán)境濕度的影響比較大。 1.2 靜電的產(chǎn)生靜電產(chǎn)生的主要方式是接觸摩擦分離、剝離與感應(yīng)。（1）接觸起電 （2）感應(yīng)起電1.3 靜電場(chǎng) 凡有電荷存在，其周圍即存在著一種彌漫于空間的特殊形態(tài)的物質(zhì)，這種物質(zhì)稱為電場(chǎng)。 電場(chǎng)具有能量，能與其他形式的能量互相轉(zhuǎn)化。靜電場(chǎng)是電場(chǎng)的一種 特殊形式。 1.4 靜電感應(yīng)與靜電屏蔽（1）靜電感應(yīng)是導(dǎo)體在靜電場(chǎng)中特有的現(xiàn)象。所謂靜電感應(yīng)，就是導(dǎo)體在靜電場(chǎng)中其表面不同部位感應(yīng)出不同電荷或?qū)w上原有電荷重新分布的現(xiàn)象。由于靜電感應(yīng)，不帶電的導(dǎo)體可以變成帶電的導(dǎo)體，即不帶電的導(dǎo)體可以感應(yīng)起電。（2）靜電屏蔽靜電屏蔽分被動(dòng)靜電

4、屏蔽和主動(dòng)靜電屏蔽。主動(dòng)靜電屏蔽時(shí)必須采取屏蔽接地才能取得屏蔽效果，同時(shí)屏蔽體呈全封閉狀態(tài)，不得留有孔洞。 1.5靜電屏蔽、導(dǎo)靜電、靜電耗散、靜電絕緣材料的劃分 靜電防護(hù)材料劃分通常以材料的電阻率的大小來劃分（1）導(dǎo)靜電和靜電屏蔽材料 靜電屏蔽材料的定義：防止靜電場(chǎng)通過和穿入的材料 導(dǎo)靜電的定義：帶電體上的電荷能迅速耗散和泄漏，使之消失的現(xiàn)象 GB12158防止靜電事故通用導(dǎo)則規(guī)定：表面和體積電阻率分別小于 1X107、1X106.m的材料為導(dǎo)靜電材料。 ANSI/ESD S541規(guī)定：體積和表面電阻小于1X103的材料為靜電屏蔽材料。（2）靜電耗散和靜電絕緣材料靜電耗散的定義：帶電體上的電荷

5、由于靜電中和、泄漏、放電而使之部分或全部消失的現(xiàn)象。靜電絕緣材料的定義：不能耗散和泄漏靜電荷的材料。GB12158防止靜電事故通用導(dǎo)則規(guī)定：表面電阻率 1X1071X1011 ;體積電阻率1X106.m1X1010.m的材料為靜電耗散材料。表面和體積電阻率等于或大于1X1010.m和1X1011的材料為靜電絕緣材料。IEC61340-5-1規(guī)定：表面和體積電阻1X1051X1011的材料為靜電耗散材料。表面和體積電阻1X1011以上的材料為靜電絕緣材料。 第2章.電子工業(yè)中的靜電問題 現(xiàn)代工業(yè)中，靜電危害主要表現(xiàn)在：引起爆炸、火災(zāi)事故；給人以電擊，間接引起墜落等安全事故；妨礙生產(chǎn)，降低生產(chǎn)效率

6、；影響電子產(chǎn)品質(zhì)量。 2.1靜電效應(yīng)與靜電對(duì)微電子制造業(yè)的危害靜電效應(yīng)：1.靜電荷產(chǎn)生電場(chǎng)力 2.靜電放電（ESD） 3.靜電電場(chǎng)感應(yīng)靜電對(duì)微電子制造業(yè)的危害：吸附塵埃、靜電放電、靜電場(chǎng)感應(yīng)及放電。 2.2靜電放電敏感器件（SSD或ESDS器件） 對(duì)于易受靜電放電損壞的微電子器件（組件）稱為靜電放電敏感器件。 其在靜電放電影響下發(fā)生的失效模式有所不同。（1）器件ESD損傷失效模式 電子器件的靜電損傷大體上可分為有兩類失效模式：突發(fā)性安全失效和潛在性緩慢失效。 器件突發(fā)性失效約占10%，潛在性緩慢失效占90%左右。突發(fā)性安全失效是器件的一個(gè)或多個(gè)電參數(shù)突然劣化，完全失去規(guī)定功能的一種失效；潛在性

7、緩慢失效是電參數(shù)逐漸劣化，降低了器件的使用可靠性，降低了器件的壽命。（2）SSD的分級(jí) 微電子器件和設(shè)備的靜電放電敏感度（或稱為靜電放電失效閾值），是以其能夠耐受住靜電放電電壓值來表示的。SSD的分級(jí)有助于防靜電工作區(qū)建立和采取有效的防護(hù)措施。2.3靜電源與靜電防護(hù)場(chǎng)所 在電子器件使用環(huán)境中存在許多靜電源，其中典型的靜電源有：（1）人體靜電與人體用品，工作服、工作鞋、帽、頭發(fā)、 手套與工作表面等。（2）各類工作表面、工具（包括氣動(dòng)工吸錫器等）。（3）各種絕緣地面，因其較高的絕緣電阻，作業(yè)人員帶 靜電在其上時(shí)，不會(huì)短時(shí)間將靜電荷泄漏。操作人員工作時(shí)產(chǎn)生靜電電壓（V）的基本情況見下表： 靜電產(chǎn)生方

8、法靜電產(chǎn)生方法相對(duì)濕度：相對(duì)濕度：10%20%相對(duì)濕度：相對(duì)濕度：65%90%人在地毯上行走16000V1500V人在乙烯樹脂地板上行走12000V250V人在工作臺(tái)上行走6000V100V乙烯樹脂說明書封面摩擦7000V600V聚氨酯泡沫墊子移動(dòng)18000V1400V（4）包裝運(yùn)輸過程用的高絕緣樹脂、漆封裝表面及絕緣的傳遞用品和傳輸帶在使用過程因摩擦產(chǎn)生靜電等。 在電子工業(yè)生產(chǎn)中，在電子工業(yè)生產(chǎn)中，作為操作者的人體是最主要的靜電發(fā)作為操作者的人體是最主要的靜電發(fā)生源之一，人體的靜電放電是導(dǎo)致元器件損害的主要原因生源之一，人體的靜電放電是導(dǎo)致元器件損害的主要原因之一。之一。第3章.靜電防護(hù)原理

9、 在電子產(chǎn)品生產(chǎn)、裝配、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用過程中，不產(chǎn)生靜電是不可能的，危害在于靜電積累（EOS），以及由此產(chǎn)生的靜電感應(yīng)、吸附和放電。對(duì)靜電積累的限制和采取各種防護(hù)措施尤為重要。靜電防護(hù)措施很多，主要有五個(gè)方面。3.1靜電耗散及泄漏 靜電耗散及泄漏是通過替換電子生產(chǎn)過程中，接觸到的各類絕緣制備的用具（包括各種工裝夾具、包裝、生產(chǎn)工具、物流轉(zhuǎn)遞用品、人體用品等），而改用防靜電材料制備并使之接地來完成的。防靜電材料又稱為ESD防護(hù)材料，電子行業(yè)所用防靜電材料應(yīng)屬靜電耗散和導(dǎo)靜電類。 靜電耗散原理：將電子生產(chǎn)用的各類用品（裝備）用ESD防護(hù)材料來制備。當(dāng)因各種原因在其上產(chǎn)生靜電時(shí)，通過靜電消散使其靜

10、電不能在用品（裝備）某點(diǎn)或某區(qū)域積累，降低單位面積的靜電電量，從而起到降低靜電電位作用，防止靜電放電發(fā)生，防靜電包裝就是靜電耗散原理的典型應(yīng)用。 靜電泄漏的定義：帶電體上的電荷通過內(nèi)部和其表面等途徑，而使之部分或全部消失的現(xiàn)象。 接地的幾個(gè)概念： （1）地：能接受或供給大量電荷的物體。 （2）接地極：埋入大地以便與大地良好接觸的導(dǎo)體。 （3）接地電阻：被接地體與大地（零電位）之間接地引線、 接地極、接地極與土壤之間和土壤溢流電阻的總和。 靜電耗散及泄漏一般要求是將各類ESD防護(hù)用品或裝備、儀器設(shè)備、生產(chǎn)存儲(chǔ)環(huán)境的導(dǎo)體等與大地之間進(jìn)行電氣連接，將上述物體積累或感應(yīng)的靜電泄放到大地。通常靜電耗散及

11、泄漏的措施同時(shí)使用。1）一般情況下，人體、ESD防護(hù)用品（裝備）任一表面與接地極之間的靜電泄漏電阻（或稱為系統(tǒng)電阻）小于1G,都可認(rèn)為是符合要求（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ESD-S20.20）。2）SJ/T10533-1994 電子設(shè)備制造防靜電技術(shù)要求規(guī)定，單獨(dú)設(shè)置防靜電接地時(shí)的靜電接地電阻值不大于10。特殊環(huán)境局限性影響，接地電阻不大于100。山區(qū)等地，也不應(yīng)大于1000。 電子工業(yè)環(huán)境的防靜電接地有軟接地和硬接地之分 軟接地是指通過串接限制流過人體的電流達(dá)到安全值的電阻連接到大地電極的一種方式。軟接地的目的在于，當(dāng)人觸電時(shí)將通過人體的電流限制在人身安全范圍之下（通常為5mA以下）。軟接地所需要

12、的電阻值大小，取決于靠近接點(diǎn)的人員可能接觸到的交、直流電壓值。很多標(biāo)準(zhǔn)將軟接地電阻值定為1M，功率定為1/4W或1/2W。 硬接地是指直接與大地做導(dǎo)電性連接的一種接地方式。一般情況下，硬接地用于靜電屏蔽或儀器、生產(chǎn)設(shè)備、金屬體的接地。 3.2靜電中和 靜電中和的定義：帶電體上的電荷與其內(nèi)部和外部相反符號(hào)的電荷（電子或離子）的復(fù)合而使所帶靜電荷部分或全部消失的現(xiàn)象。 靜電中和是消除靜電的重要措施之一。在某些場(chǎng)合中，當(dāng)不便使用ESD防護(hù)材料時(shí)，必須將某些高絕緣以產(chǎn)生靜電的用品存放在工作臺(tái)或工藝線上時(shí)，或者在操作SSD時(shí)使用的各類器具（包括金屬制品） 不能良好接地時(shí)，為預(yù)防靜電積累及放電就必須對(duì)操作

13、環(huán)境采取靜電中和措施。一般情況下，對(duì)局部工作區(qū)域（工作臺(tái)）采取靜電中和措施，對(duì)某些要求較高的靜電防護(hù)環(huán)境，可采取整體廠房靜電中和的措施。 能產(chǎn)生正負(fù)空氣離子的裝置稱為離子靜電消除器。 （使用電離系統(tǒng)靜電中和，離子風(fēng)機(jī)或風(fēng)槍等消電器安裝有一定的要求）3.3靜電屏蔽與接地3.4環(huán)境增濕用增濕法消除靜電的效果很明顯,但提高濕度這種方法不能得到廣泛應(yīng)用.3.5電子產(chǎn)品ESD的防護(hù)設(shè)計(jì) 第4章.防靜電工作區(qū)（EPA）的構(gòu)成和技術(shù)要求 4.1防靜電工作區(qū)（EPA）定義： 配備防靜電裝備（用品）和設(shè)置防靜電系統(tǒng)（等電位連接）、能限制靜電的積累和電位、具有確定邊界和專門標(biāo)記的生產(chǎn)、維護(hù)、存儲(chǔ)、使用、裝配SSD

14、的場(chǎng)所。 凡是直接接觸或間接接觸SSD的區(qū)域都應(yīng)視為EPA。4.2防靜電工作區(qū)（EPA）總體技術(shù)要求*1）EPA內(nèi)所有金屬導(dǎo)體、儀器設(shè)備、防靜電裝備、人員應(yīng)接地，適 于與其他各類接地共用一個(gè)接地體。 2）當(dāng)不便采取靜電泄漏和接地措施消除EPA內(nèi)絕緣體、設(shè)備、工具 （夾具）和各種操作產(chǎn)生的靜電時(shí)，應(yīng)使用電離系統(tǒng)（離子靜電 消除器等）提供靜電中和或采取屏蔽措施。*3）EPA內(nèi)各種接地措施應(yīng)符合GB50169電氣裝置安裝工程接地裝置 及驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求。 4）直接接觸或間接接觸SSD的操作均應(yīng)在EPA內(nèi)進(jìn)行。 5）對(duì)無接地系統(tǒng)的臨時(shí)EPA，可使用接地鋼釬做防靜電接地。 6）如有實(shí)際需要，EPA應(yīng)

15、有電磁防護(hù)措施。 7）EPA內(nèi)的環(huán)境潔凈度應(yīng)滿足不同的相關(guān)要求，濕度應(yīng)在45%75%內(nèi)。 8）EPA的設(shè)計(jì)要求。4.4.3 3靜電防護(hù)實(shí)際要求靜電防護(hù)實(shí)際要求1）在進(jìn)入防靜電工作區(qū)前必須防靜電服，地坪為防靜電時(shí)必須穿防靜電 鞋；操作SSD的人必須使用防靜電腕帶，有潔凈要求時(shí)，應(yīng)使用防靜 電指套、手套及工作帽。2）純棉制服裝在相對(duì)濕度低于40%環(huán)境中， 不適于做防靜電工作服，不能防止靜電在其上積累。 3）在穿用防靜電鞋時(shí)，鞋底部不得沾有任何絕緣物和破損，并且禁止穿 用絕緣性襪子，而用薄絲或防靜電襪。防靜電鞋束用靜電耗散材料制 作，使用時(shí)一般套在鞋上，并通過鞋束的導(dǎo)電帶與人體連接形成靜電 泄放通路

16、。4）使用防靜電腕帶時(shí)，要保證腕帶與人的手腕、接地連接線與地線良好 的接觸。5）工作臺(tái)面應(yīng)采用靜電耗散材料，不宜使用金屬材料（容易感應(yīng)放電）。 臺(tái)面通過一只1M、1/4W安全電阻與防靜電地線相連。防靜電地坪表面 不宜作為防靜電工作臺(tái)（桌）接地連接線。6）配備檢驗(yàn)設(shè)備：人體電阻測(cè)試儀、接地電阻測(cè)試儀等。4.4.防靜電裝備（用品）基本要求 1.防靜電工作區(qū)標(biāo)志牌，靜電識(shí)別標(biāo)簽 2.防靜電接地線 3.防靜電工作服、鞋、手套、腕帶 4.防靜電桌墊、地墊 5.離子風(fēng)靜電消除器第5章 我公司靜電防護(hù)現(xiàn)狀及改善1.設(shè)置防靜電工作區(qū)（EPA）現(xiàn)狀改善無防靜電工作區(qū)（EPA）劃定防靜電工作區(qū)（EPA），增加防靜

17、電標(biāo)簽及標(biāo)志牌。注：右側(cè)圖片僅供參考。目的：目的：減少靜電荷產(chǎn)生2.規(guī)范防靜電工作區(qū)(EPA)的接地系統(tǒng)（1）風(fēng)冷線組件的接地連接線 現(xiàn)狀 改善門體和組件接地線 （2008.10）規(guī)范防靜電工作區(qū)(EPA)的接地,靜電接地電阻值不大于10目的：用來泄放靜電積累 目的：用來泄放靜電積累，保證靜電荷泄漏途徑暢通無阻。（2）風(fēng)冷生產(chǎn)線上的接地線）風(fēng)冷生產(chǎn)線上的接地線 現(xiàn)狀 改善風(fēng)冷線上的接地線（2008.10） 接地符合GB50169 電氣裝置安裝工程接地裝置及驗(yàn)收規(guī)范 目的：用來泄放靜電積累目的：保證靜電荷泄漏途徑暢通無阻。（3）40#廠房接地線連接 現(xiàn)狀 改善 40#廠房接地線連接（2008.1

18、0）規(guī)范防靜電工作區(qū)(EPA)的接地,靜電接地電阻值不大于10目的：用來泄放靜電積累目的：保證靜電荷泄漏途徑暢通無阻3.使用防靜電工作臺(tái) 現(xiàn)狀改善普通桌子 增加防靜電工作臺(tái)、桌墊 并接地。 目的：靜電耗散，降低靜電積累。4.使用防靜電地墊 現(xiàn)狀改善普通椅子及工作區(qū)增加防靜電 地墊及椅子并且接地。目的：靜電耗散，降低靜電積累。5.操作人員要求用靜電防護(hù)用品防靜電工作衣、鞋、手套現(xiàn)狀改善防靜電護(hù)腕（帶線）和手套增加靜電工作鞋 。 目的：靜電耗散，降低靜電積累。6.配置人體綜合電阻測(cè)試儀現(xiàn)狀改善無配置購(gòu)置人體綜合電阻測(cè)試儀 目的：檢驗(yàn)人體戴靜電防護(hù)裝置后的綜合電阻是否符合要求。7.防靜電工作區(qū)(EP

19、A)的環(huán)境要求 在EPA內(nèi)，應(yīng)有環(huán)境溫度和濕度控制設(shè)備，使環(huán)境溫度控制在1628 左右,相對(duì)濕度在45%75%左右,以防止?jié)穸冗^低使靜電明顯產(chǎn)生?，F(xiàn)狀改善無措施空氣凈化加濕器,保證環(huán)境濕度及溫度。目的：防止靜電產(chǎn)生，降低靜電積累。附一.防靜電方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)防靜電方面的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有: GB12158-90防止靜電事故通用導(dǎo)則 SJ/T10694-2006電子產(chǎn)品制造與應(yīng)用系統(tǒng)防靜電檢驗(yàn)通用規(guī)范 GJB/Z105-98電子產(chǎn)品防靜電放電控制手冊(cè) GJB3007防靜電工作區(qū)技術(shù)要求 QJ2846-96防靜電操作系統(tǒng)通用規(guī)范 Q/W293靜電敏感器件使用規(guī)則 GB50169 電氣裝置安裝工程接地裝置及驗(yàn)

20、收規(guī)范等等附二.防靜電接地及埋設(shè)要求1.EPA內(nèi)防靜電接地要求1）EPA內(nèi)每個(gè)防靜電裝備應(yīng)單獨(dú)與防靜電相連接。2）每個(gè)防靜電裝備的單獨(dú)接地線導(dǎo)電線徑截面積不小于2mm2，多個(gè)防靜電裝備接地匯總線的導(dǎo)電線直徑應(yīng)不小于 3mm，接地母線的截面積應(yīng)不小于10mm2。防靜電接地線宜采用裸銅線，以便檢查和維護(hù)，如帶有絕緣外皮，則外皮顏色應(yīng)為黃綠色。3）防靜電裝備接地線宜與防靜電地坪接地網(wǎng)絡(luò)引出線直接相連，以便節(jié)省用料和是地線布局合理。另外防靜電接地線也可連接到接地匯總線后，再與接地母線連接。4）防靜電工具、裝置等接地端子允許使用易于裝拆的各種夾式連接器，例如：鱷魚夾、插頭座，但應(yīng)確保電氣連接的可靠。5）

21、各防靜電單獨(dú)接地線、匯流線、母線的連接，可采用釬焊、錫熔焊、壓力連接件、卡箍等，但應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和良好的電器連接。6）防靜電桌墊、地墊、傳輸帶等非金屬導(dǎo)體與防靜電接地線連接時(shí)，緊密接觸面積不小于1.5cm2(傳輸帶不小于60cm2)。2.單獨(dú)設(shè)置的EPA外防靜電接地埋設(shè)對(duì)于單獨(dú)設(shè)置的防靜電接地線可采用下列方式設(shè)置：1）使用長(zhǎng)2.5mm、直徑20mm以上的接地鋼釬或壁厚3mm以上、直徑 40mm以上的鍍鋅鋼管做接地樁；2）接地裝置的埋設(shè)點(diǎn)應(yīng)距建筑物2m以外，在土壤電阻率較低的地方， 并避免靠近煙道或其他熱源處，以免土壤干燥，而使電阻率增高。不 應(yīng)在垃圾、灰渣及對(duì)接地裝置有腐蝕的土壤中埋設(shè)。 當(dāng)埋設(shè)在距建筑物入口或人行道的距離小于3m時(shí)，