靜電基礎知識

1、靜電基礎知識一.靜電的基本概念1,定義：靜電就是靜止的電荷。在物體的表面均勻分布且相對 靜止的正電荷或負電荷的簡稱。任何物質都是由原子組合而成而原子的基本結構為質子中子及 電子。質子與中子因質量較高結合力強不易分離緊密聚在一起稱為原 子核。電子之質量甚小環(huán)繞于原子核外。依其電氣的特性科學家們將質子定義為正電中子因不具電氣特 性稱不帶電電子的電氣特性與質子相反為帶負電。在正常狀況下一個 原子的質子數(shù)與電子數(shù)量相同正負平衡所以對外表現(xiàn)為中性不帶 電。但是電子環(huán)繞于原子核周圍一經(jīng)外力即脫離軌道離開原來的原 子A而投入其他的原子BA原子因缺少電子而帶有正電現(xiàn)象稱為陽離 子B原子因有多余電子而呈帶負電現(xiàn)

2、象稱為陰離子 。造成不平衡電子 分布原因即是電子受外力而脫離軌道這個外力包含各種能源（如動能位能熱能化學能）,任何兩個不同材質的物體接觸后再分離即可 產(chǎn)生靜電.靜電釋放（ESD）:在靜電電場的作用下靜電電荷的快速轉移 稱靜電釋放。.靜電敏感特性（ESDS）：元件容易被釋放的靜電損壞的特性如 IC場效應管都是ESD沅件。二靜電的產(chǎn)生.摩擦靜電：由兩種材料接觸相互摩擦產(chǎn)生的電荷如梳子梳頭發(fā)能產(chǎn)生靜電。.分離靜電：由材料快速分離造成外層正負電荷分離而產(chǎn)生如 折斷鐵絲。.電場感應：在具有電場的環(huán)境內(nèi)導體材料感應出電荷如在車 間導體材料靠近電源。4.靜電傳導：靜電傳導也就是電荷的轉移。在日常生活中可以從

3、以下多方面感覺得到靜電 閃電-冬天在地墊上行走以及接觸把手時的觸電感在冬天穿衣時所產(chǎn)生的辟啪聲這些都似乎對我們沒有影響但它對電子元件及電子線路板有很 大的沖擊在生產(chǎn)線上可能產(chǎn)生的靜電電壓靜電產(chǎn)生方式靜電電壓相對濕度10%-20%相對濕度15%-90%經(jīng)過地毯行走35000V1500V工人在工作臺旁6000V100V從工作臺取得普通 塑料袋20000V1200V靜電防護（ESD在電子工業(yè)中至關重要，世界上沒有任何一家 電子制造成廠能省去這個環(huán)節(jié)。每年由于靜電放電而造成的經(jīng)濟損失, 以美國為例，差不多在100多億美元，若加上其它行業(yè)領域的由于靜電放電而造成的損失，差不多在200多億美元，相當于靜電

4、每年使美 國發(fā)生一次“ 9.11 ”事件（207億美元）。靜電是人們看不見摸不著 但又無處不在、無時不有，不僅損害社會財產(chǎn)、降低產(chǎn)品可靠性，而且威脅人身安全、阻礙科學進步和經(jīng)濟發(fā)展。若對靜電采取科學合理 的防護措施，可以大大減小靜電造成的損失，美國 RyneC.Allen研究 表明在靜電防護中每投入1元，其回報達到95元，即回報率（ROI）為 95:1。在科學技術不斷提高、經(jīng)濟全球化步伐日趨加快的今天，靜電 是人類的大敵！我們必須行動起來，向靜電宣戰(zhàn)！努力控制和防止靜 電危害，最大限度地減少靜電造成的損失，減少制造成本，提升產(chǎn)品 質量。三靜電的危害.靜電無處不在，只是程度不同.微粒污染：在潔凈

5、室里使直徑在 0.1-1.0微粒之間的顆粒沉 積的主要原因是靜電.ESD失效：靜電釋放時當放電電流過大產(chǎn)生過高熱能將會擊 穿集成電路的內(nèi)部線路.ESD失效的潛伏性：有時ES用沒有把半導體完全破壞而只 把元件某部分的質量降低使得產(chǎn)品在客戶手中產(chǎn)生嚴重的可靠性問 題或“突然故障”的巨大災難，具有內(nèi)在潛伏的危害。5.ESD失效的潛伏性問題在任何場合都會發(fā)生.潛伏性的ESD問題將會起來加深損壞的嚴重性.潛伏性的ESD問題在運送ES所件中也會產(chǎn)生四缺乏靜電防護可能造成：.增加成本（元件損壞后更換、人力投入、水電及其它輔助設 施的投入等）.降低質量（因元件受損，產(chǎn)品穩(wěn)定性及可靠性降低）.引致客戶不滿而影響

6、公司信譽五、電子工廠常見的靜電產(chǎn)生源?工作臺面：磨光、油漆、及上臘?地板:尤其是塑膠地板或地毯?椅子：木質、塑膠、或纖維質?衣服:尼龍及一般布料?其他：塑膠墊子、文件夾等六靜電防護方法.隔離法：用防靜電袋或靜電屏蔽周轉箱隔斷電子元器件與帶 有靜電的物體接觸從而保護電子元器件免受靜電損害包裝工位用靜 電紙皮隔開PC鼬是其原理。.防靜電導引法：用防靜電帶將人體表面的靜電引123民入大地確保人體表面無靜電分布如帶靜電手環(huán)工作臺上鋪防靜 電臺墊等。? 一般守則：.務必只在E.P.A.區(qū)中處理對靜電敏感的元件.所有對靜電敏感的元件都必須以防靜電包裝袋來包裝與運送以防止靜電放電所產(chǎn)生的傷害.所有人員都必須

7、施以適當?shù)撵o電防護講習，所有防靜電區(qū)都應貼上明確的警示標語以上三點也需所有供應商通力配合?實用守則：.在靜止、有接地的工作環(huán)境中：使用手環(huán)、靜電、指套、桌墊等全套 E.P.A.配備.在元件或人員須經(jīng)常移動的工作環(huán)境中：使用排放靜電或防靜電的包裝容器，并視情況使用離子風扇以 調(diào)節(jié)空氣中的靜電量.?組裝SMT/PCK時應注意的靜電防護措施.確實保證您廠房的接地沒問題，而且廠房接地到您生產(chǎn)線上的接地暢通無阻（使用OK-8405）.教育所有作業(yè)員及領班，認識正確的防靜電措施.在線所有的作業(yè)員一律配戴靜電腕帶，領班未戴上腕帶前，不 可觸摸PC板（使用WRS-10）.每天至少一次（例如：進廠時），定期檢查

8、靜電腕帶（使用WRST-1T-A）.如果生產(chǎn)的是高價值、高靜電敏感的電子產(chǎn)品，則應使用隨時 監(jiān)測靜電排放的腕帶監(jiān)視器（使用OK-8002）.盡可能配戴防靜電手套或指套（使用OK-GN001）?組裝SMT/PO時應注意的靜電防護措施（續(xù)）7,把所有焊接及測試儀器適當?shù)亟拥?盡可能使用防靜電的工作臺工具，例如：控溫烙鐵、IC夾子、 吸錫線槍、清潔滴瓶或吸煙器等（使用OK手工具系列）.生產(chǎn)線工作臺鋪設靜電桌墊，周圍地面上鋪靜電地墊（使用OK墊/地墊）.使用排放靜電或不產(chǎn)生靜電的容器盒來運送所有對靜電敏 感的元件或半成品（使用OK元件運送盒）.避免使用塑膠手柄的工具，并把所有不用的塑膠品移離工作 區(qū).

9、如果一些塑膠或產(chǎn)生靜電的笨重設備無法移走，應考慮使用 離子產(chǎn)生器，經(jīng)由空氣中和其表面的靜電（使用O循子風扇）七防靜電注意事項1.所有接觸PCB的人員必須正確佩帶靜電手環(huán)2,必須在防靜電設施的工作臺進行 PCBII配插件檢測并保持臺 面清潔和整齊.所有工具及儀器必須接地4,避免靜電敏感元件及電路板跟塑膠制成品或工具（如計算機計算機及計算機終端機）放在一起.使用規(guī)定的清潔劑清洗防靜電區(qū)內(nèi)由工作區(qū)內(nèi)桌墊和地墊.取遞PCBB時應拿機板兩側禁止觸碰零件或焊接面,將PCB&在工作臺上滑行或摩擦或重疊.地板經(jīng)常打防靜電臘水9,正確使用靜電手環(huán)：靜電手環(huán)金屬部分要和手腕良好的接觸不許過松更不許隔著衣 服戴在衣袖上