EPA防靜電系統(tǒng)的檢驗(yàn)

第4講EPA防靜電系統(tǒng)的檢驗(yàn)

4.1腕帶測試戴好腕帶,把插頭插入標(biāo)有“WRISTCORD”標(biāo)志的插孔內(nèi).按住表面金屬測試按鍵,保持5-10秒鐘.如果綠色“PASS”指示燈亮,則表示腕帶功能正常.如果紅色的“FAILLO”或“FAILHI”指示燈亮同時(shí)伴有響聲,則表明腕帶功能不正常,需要立即檢查.4.24.2靜電鞋測試放一只腳于底盤上,假如已鋪設(shè)導(dǎo)電地板,那么必須抬起另外一只腳離開地板,并且確信“WRISTCORD”插座無插頭插入.按住表面金屬測試按鍵,保持5-10秒鐘.如果綠色“PASS”指示燈亮,則表示靜電鞋功能正常.如果紅色的“FAILLO”或“FAILHI”指示燈亮同時(shí)伴有響聲,則表明靜電鞋功能不正常,需要立即檢查.換另一只腳重復(fù)上述步驟.4.3點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻測試4.4點(diǎn)對(duì)地電阻測試注意事項(xiàng)所用電極結(jié)構(gòu)尺寸符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)的電極。如有爭議，應(yīng)采用IEC標(biāo)準(zhǔn)描述的電極。測試點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻時(shí)，應(yīng)將產(chǎn)品（材料）放置在絕緣臺(tái)面上或以實(shí)際使用狀態(tài)放置。對(duì)于工作臺(tái)面測試，電極之間距離300mm。地面測試時(shí)，電極之間距離900mm。電極距被測材料邊緣大于10mm。被測電阻小于1M歐姆時(shí)，測試電壓選10伏檔，被測電阻大于1M歐姆時(shí)，測試電壓選100伏檔，4.5接地電阻的測量使用接地電阻測試儀測試防靜電接地電阻①將被測電極用導(dǎo)線連接儀器端子E；②在相同直線方向20m、40m潮濕土地處，分別插入電位探測針和電流探針，各接于儀器端子P、C③設(shè)置“倍率盤”倍數(shù)；④自緩至快搖動(dòng)儀器手柄，達(dá)到約120r/min，調(diào)整“測量標(biāo)度盤”，指針指于零位時(shí)，讀數(shù)乘以倍率標(biāo)度，即為接地電阻；⑤測試3次，取平均值。測試步驟4.6體積電阻率測試注意事項(xiàng)測試時(shí)，需將產(chǎn)品（材料）放在絕緣臺(tái)面或測試架上，絕緣臺(tái)面（架）的體積電阻和表面電阻要達(dá)到1×1013Ω。要有足夠的尺寸，避免材料部分與試驗(yàn)臺(tái)之間相互接觸。4.7表面電阻率測試表面電阻率和表面電阻關(guān)系試樣支撐板hgd1中心電極環(huán)電極d1g其精確值為：對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)電極：數(shù)據(jù)處理注意事項(xiàng)樣品應(yīng)標(biāo)明清楚，以便鑒別被測表面。把樣品放在支架（平面）上，面朝上。把電極組件放在樣品的中心位置，或距邊緣至少10mm的距離處。給儀器施加10V電壓，15秒后記錄讀數(shù)。如果顯示的電阻值小于1.0×106Ω，記錄該值并進(jìn)行樣品的測試。如果顯示的電阻值大于或等于1×106Ω，給儀器施加100V電壓測試。對(duì)每個(gè)樣品（材料），以不同點(diǎn)測試3次平均值為結(jié)果。也可以用平行電極（導(dǎo)軌）法測試材料表面電阻率。表面電阻率測試的平行電極法功能:檢測工作表面靜電消散功能是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。以減少敏感元器件受到ESD破壞。校驗(yàn)頻率:

1次/年操作步驟:將測試設(shè)備置于被測材料表面施以適當(dāng)壓力。3.按下測試按鈕。4.進(jìn)行表面電阻率檢測并記錄測試結(jié)果。ESD典型問答講解1、問：為什么有些ESD地線有阻抗而有些沒有呢？答：ESD地線的目的是將一導(dǎo)電面連接到與電源地等電位的地方，“硬地”是用不具有附加電阻的地線直接連接到地的；電源地與公共點(diǎn)接點(diǎn)之間的電阻基本為0Ω?！败浀亍笔蔷哂袃?nèi)部串聯(lián)電阻的地線，典型值為1M，這樣設(shè)計(jì)的目的是限制當(dāng)操作者暴露在110V和最大250V的環(huán)境中時(shí)可能產(chǎn)生的傷害電流。ESD聯(lián)合會(huì)ANEOS/ESDS6.1—1991建議用“硬地”方式使ESD臺(tái)面或者地板墊子接地。2、問：我常穿一只防靜電鞋，但常被告之兩腳都要穿，為什么？

答：防靜電鞋僅在穿戴正確并且要與導(dǎo)電地板或消耗地連在一起時(shí)才起作用。行走是摩擦生電的一個(gè)極好的例子。若你正確使用防靜電鞋，且與ESD地板緊密連接，那么你身上的電荷泄入到地。因此，你與地之間構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)在電壓上是相同的，但你一抬起穿有防靜電鞋的腳，你就會(huì)再次充電，要么從你的衣服感應(yīng)，要么因?yàn)槟Σ梁吞_而產(chǎn)生摩擦電。若你穿有兩只防靜電鞋，你就會(huì)進(jìn)一步大大減小帶電量。所以建議在靠近運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，務(wù)必穿一雙防靜電鞋。3、問：需要在機(jī)器與地間連接1M電阻嗎？答：不需要。參照生產(chǎn)廠商在機(jī)器或設(shè)備方面接地的要求可知，1M電阻是用于保護(hù)人體的。注：將所有靠近ESD敏感工作站的孤立導(dǎo)體接地都是有好處的?？墒挂馔獾碾妶龌螂姾煞e累減至最小。4、問：1M電阻在半導(dǎo)體裝配過程中的作用是什么？

答：在防靜電腕、防靜電鞋、拉鏈、地線等地方均可發(fā)現(xiàn)1M串聯(lián)電阻，其作用是限制可通過人體的電流量，保護(hù)人體安全。1M電阻的主要限定要求是：在250V交流有效值時(shí)，電流被限制到250微安，正好是大多數(shù)人的感知水平（神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生反射的臨界值）。電流在體表及體內(nèi)物理感知的不同取決于人體大小、重量、水份、皮膚條件等。另一方面，如果帶電器件通過人體或工作臺(tái)面放電，1M電阻也可有效限制放電電流。5、問：內(nèi)部含有電路板的裝運(yùn)箱是否需蓋上蓋子？這些裝運(yùn)箱是如何工作的？

答：需要蓋上蓋子，正確安裝在裝運(yùn)箱上的蓋子能對(duì)其內(nèi)的電路板提供足夠的屏蔽，這些裝運(yùn)箱不僅能提供通常用途下的機(jī)械完整性，而且也能為內(nèi)部提供ESD安全性。若拿掉蓋子，任何雜散電場都可以引起電路板上眾多獨(dú)立導(dǎo)體的充電，這些誘生電荷是ESD的產(chǎn)生源。雜散電場的潛在源是很多的：人、衣物，未接地二輪車、顯示器、家具、分隔間、任一非接地導(dǎo)體、任一絕緣體、電磁干擾等。6、問：若腳墊和防靜電腕連到一起，它們需連到大地嗎？

答：是的，只要導(dǎo)電部分（體表皮膚、ESD腳墊、設(shè)備機(jī)殼、操作部件等）是等勢的，ESD（泄放電荷）就不會(huì)發(fā)生，大地很適合作基準(zhǔn)電壓，如果你確認(rèn)所有導(dǎo)電部分都連到地，那么就保證了這些導(dǎo)電部分均處于相同的電位，一旦兩導(dǎo)體間存在電勢差，就會(huì)導(dǎo)致電荷泄放產(chǎn)生ESD。7、問；環(huán)境空氣的相對(duì)濕度是如何影響ESD的？答：相對(duì)濕度（RH）對(duì)表面積累電荷的性能產(chǎn)生直接影響。相對(duì)濕度高時(shí)，物體表面形成一層水膜，并含有某些電解質(zhì)，具有一定導(dǎo)電性，使得物體表面電阻越變小，表面電荷可泄漏掉。8、問：相對(duì)濕度的百分比是需控制在某一特定值？若是，如何才能決定這一數(shù)值呢？答：在空氣逐漸干燥時(shí)（相對(duì)濕度的百分比減?。?，產(chǎn)生靜電的能力變化是確定且明顯的。在相對(duì)濕度10%（很干燥的空氣）時(shí)，在地毯上行走時(shí)，就能產(chǎn)生35kV的電荷，但在相對(duì)濕度55%時(shí)將銳減至7.5kV。一般工作環(huán)境的相對(duì)濕度的范圍在25%—50%。一些清潔場所一般要求相對(duì)濕度在50%左右，由于存在對(duì)腐蝕和濕度的影響較敏感的器件，其他環(huán)境需要較低的相對(duì)濕度。9、問：強(qiáng)磁場（比如磁鐵）會(huì)引起ESD嗎？磁場與ESD間有一些什么聯(lián)系嗎？答：只要磁場源和物體都是靜止的，就不會(huì)由于強(qiáng)磁場而產(chǎn)生ESD。磁場波動(dòng)或物體移過磁力線，則將感應(yīng)出電流（假如物體是導(dǎo)電的）。完全暴露在脈動(dòng)磁場中的孤立導(dǎo)體，將積累足夠的電荷而引起ESD問題，磁場也可從電磁噪聲（EMI）產(chǎn)生，如果沒有正確地屏蔽，那么就將會(huì)在孤立的導(dǎo)體上感應(yīng)電流（電荷），有些EMI源是PC、ESD、變壓器、熒光燈等，在一般工作環(huán)境中，這些很可能是不太重要的騷擾源。10、問：測試防靜電腕時(shí)有沒有最低要求，而且最低或更合理的要求是什么？答：在測試防靜電腕時(shí)沒有預(yù)先規(guī)定的最低要求，但一個(gè)非常好的經(jīng)驗(yàn)是：在你每次戴上防靜電腕或開始另一件工作時(shí)都對(duì)它進(jìn)行測試，測試頻度取決于你全力保護(hù)的ESD敏感設(shè)備，如果該設(shè)備相當(dāng)昂貴并由一位操作者控制，經(jīng)常的監(jiān)視是必要的，但如果該設(shè)備不是特別敏感且相對(duì)價(jià)格較低，那么定期的測試就足夠了。在測試防靜電腕時(shí)有幾件你應(yīng)查看的事情：確信防靜電腕與手腕密切接觸；導(dǎo)電纖維或金屬/導(dǎo)電物質(zhì)緊貼著皮膚；金屬扣環(huán)上的按扣很合適，線圈端的撳鈕接頭應(yīng)很好地扎緊，香蕉插頭彈簧彈性好，與香蕉插頭塞孔接觸緊密。11、問：要是采取了所有其他的ESD預(yù)防措施，戴防靜電腕還有必要嗎？為什么？答：如果操作者在導(dǎo)電地板上穿兩只防靜電鞋且不同時(shí)抬起兩只腳跟，那么，防靜電腕就不要了，如果操作者也穿罩衫，但不與身體或者地電氣連接，這樣罩衫僅有部分保護(hù)功能，其上積累的電荷可能沒有地方釋放，普遍的罩衫接地辦法是：用一線繩系一按扣于罩衫的腰部，或者用一防靜電腕扣至ESD罩衫的內(nèi)部袖口上。12、問：我們每周都要檢查ESD工作臺(tái)面以確保它確地的通過1M電阻接地。在ESD（硬地）與導(dǎo)電工作面接地（軟地）間電阻讀數(shù)不穩(wěn)定的一般原因是什么？答：電源地（ESD地）與導(dǎo)電工作臺(tái)面之間電阻讀數(shù)不穩(wěn)定的一個(gè)原因是地電流。如腳墊多點(diǎn)接地，則可能有地電流流過，這就會(huì)使歐姆表讀數(shù)出錯(cuò)。其他可能的原因還有：儀表電池電壓過低，儀表交流電源與正在測量的地之間的地環(huán)路等，最好切斷儀器電源插頭中的地線，一些數(shù)字儀表對(duì)其周圍磁場或強(qiáng)電場是敏感的，在測量時(shí)注意檢查電源分布電纜、EMI源等，盡量在屏蔽區(qū)域內(nèi)反復(fù)多測幾次，以弄清問題是否已排除。13、問：有些人為其PC機(jī)維修臺(tái)購買了幾條“無線”ESD防靜電腕，據(jù)說其工作原理與復(fù)印機(jī)/激光打印機(jī)上的電暈相似。我認(rèn)為這可能是復(fù)合系統(tǒng)的一部分，但他說使用要求中并沒有提到需其他設(shè)備，最近，當(dāng)他打開車門被電擊時(shí)（戴有防靜電腕）他確信這防靜電腕根本沒用，這個(gè)彈性帶上有一小塊長方形的整塊塑制品，用一個(gè)黃銅色的螺釘擰著，螺釘帽露在外面，我小心打開一個(gè)發(fā)現(xiàn)1M電阻連接在第二個(gè)螺釘（與防靜電腕連接片相連）與電子元件技術(shù)網(wǎng)一個(gè)類似橡膠的軟“C”形板（大約1mm厚、2cm2，掏空后形成）之間，用黃銅色螺釘擰著，這似乎是可行的嗎？答：不可行，在ESD安全區(qū)內(nèi)，這不是可行的ESD控制裝置。這些無源的“無線”防靜電腕號(hào)稱通過電暈放電消除人體電荷，電暈放電只能將人體電壓限制在3000伏左右，但絕不會(huì)少于100V，這對(duì)敏感電子器件是相當(dāng)危險(xiǎn)的。14、問：當(dāng)穿上防靜電鞋套時(shí)，鞋套與腳部皮膚緊密接觸重要嗎，還有鞋套可以在鞋和短襪之間嗎？答：當(dāng)穿著防靜電鞋套操作電子儀器時(shí)，未必一定使鞋套直接與皮膚接觸。防靜電鞋套上的導(dǎo)電接頭間接地把導(dǎo)電地板（地）接到人體（皮膚）。典型情況時(shí)，導(dǎo)電接頭被腳踩在鞋墊和短襪之間。皮膚經(jīng)過短襪電氣連接到接頭。腳的濕氣使短襪導(dǎo)電，并在腳（皮膚）與接頭之間提供一導(dǎo)電通路。當(dāng)首次穿上鞋時(shí)，可穿10到60分鐘以保證有足夠的濕氣，從而使短襪具有良好的導(dǎo)電性能，這樣就使得皮膚可以有效地和導(dǎo)電接頭相連。15、問：用防靜電腕套測試儀測試防靜電腕套，而不用象Fluke85兆歐級(jí)的歐姆表，這有何好處？答：不使用歐姆表測量的原因有如下幾個(gè)：首先，典型的歐姆表的測試電壓為3V，這將得到與典型防靜電腕套測試儀（開路電壓9—30伏（取決于生產(chǎn)商））完全不同的讀數(shù)。其次，當(dāng)讀數(shù)高于或低于設(shè)定值時(shí)，歐姆表不會(huì)自動(dòng)發(fā)出提示。最后，與防靜電腕測試儀上的電氣測試板和香蕉插座組合與歐姆表的引線接觸結(jié)構(gòu)往往是不同的。為了避免這個(gè)問題你可以為歐姆表作一個(gè)專門的夾具，但不會(huì)像專用夾具那樣好用。16、問：L類型