靜電防護(hù)知識(shí)培訓(xùn)課件

生產(chǎn)中的靜電防護(hù)知識(shí)培訓(xùn)

主講：馮唐榮培訓(xùn)說(shuō)明培訓(xùn)目標(biāo)學(xué)員：電裝、調(diào)試、裝配、熔接、測(cè)試、質(zhì)量(王月、馮芳)、庫(kù)房培訓(xùn)總時(shí)間：2小時(shí)培訓(xùn)主要內(nèi)容：1、電子產(chǎn)業(yè)中靜電的產(chǎn)生與危害；2、如何防止靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的有效措施；3、掌握靜電敏感元器件的管理、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用等基本要求。在電子產(chǎn)品制造中，靜電放電往往會(huì)損傷器件，甚至使器件失效，造成嚴(yán)重?fù)p失，因此在生產(chǎn)中的靜電防護(hù)非常重要。一、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(guò)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(guò)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(huì)帶來(lái)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(guò)程中由于靜電放電(ESD)，造成爆炸傷亡的事故時(shí)有發(fā)生。

二、靜電擊穿由靜電擊穿引起的元器件擊穿損壞是電子工業(yè)中，特別是電子產(chǎn)品制造、電裝中最普遍、最嚴(yán)重的危害。靜電放電可能造成器件硬擊穿或軟擊穿。硬擊穿是一次性造成器件的永久性失效，如器件的輸出與輸入開(kāi)路或短路。軟擊穿則可使器件的性能劣化，并使其指標(biāo)參數(shù)降低而造成故障隱患。由于軟擊穿可使電路時(shí)好時(shí)壞（指標(biāo)參數(shù)降低所致），且不易被發(fā)現(xiàn)，給整機(jī)運(yùn)行和查找故障造成很大麻煩。軟擊穿時(shí)設(shè)備仍能帶"病"工作，性能未發(fā)生根本變化，很可能通過(guò)出廠檢驗(yàn)，但隨時(shí)可能造成再次失效。多次軟擊穿就能造成硬擊穿，使設(shè)備運(yùn)行不正常，既給用戶造成損失，也影響廠家聲譽(yù)和產(chǎn)品的銷售，甚至?xí)o國(guó)家造成無(wú)法挽回的損失。器件類型耐靜電放電電壓值（V）奔騰處理器5EPROM芯片100CMOS250肖特基二極管300可控硅680

不同的靜電敏感器件受靜電損傷的閾值電壓見(jiàn)下表三、電子產(chǎn)品制造中的靜電源人體的活動(dòng)，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(dòng)產(chǎn)生的靜電電壓約0．5-2KV。另外空氣濕度對(duì)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(jí)。下表為相對(duì)濕度對(duì)與人體活動(dòng)帶電的關(guān)系。動(dòng)作相對(duì)濕度10%RH40%RH55%RH人在塑膠地板上行走1253人在塑膠工作臺(tái)上工作60.80.4在塑料臺(tái)面上滑動(dòng)塑料盒1892從泡沫塑料包裝中取出PCB21115.5

(2)化纖或棉制工作服與工作臺(tái)面、坐椅摩擦?xí)r，可在服裝表面產(chǎn)生6000V以上的靜電電壓，并使人體帶電，此時(shí)與器件接觸時(shí)，會(huì)導(dǎo)致放電，容易損壞器件。(3)橡膠或塑料鞋底的絕緣電阻高達(dá)1013Ω，當(dāng)與地面摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電，并使人體帶電。(4)樹(shù)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(duì)敏感器件放電。(5)用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚內(nèi)乙烯)、PVR(聚胺脂)、PVC和聚脂、樹(shù)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(duì)敏感器件放電。(6)普通工作臺(tái)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(cè)等設(shè)備內(nèi)的高壓變壓器、交／直流電路都會(huì)在設(shè)備上感應(yīng)出靜電。如果設(shè)備靜電泄放措施不好，都會(huì)引起敏感器件在制造過(guò)程中失效。烘箱內(nèi)熱空氣循環(huán)流動(dòng)與箱體摩擦、CO2低溫箱冷卻箱內(nèi)的CO2蒸汽均會(huì)可產(chǎn)生大量的靜電荷。四、防靜電控制技術(shù)（措施）根據(jù)靜電放電發(fā)生的原理、危害及規(guī)律，為了防止靜電放電造成危害可以遵循以下原則，建立起有效的防靜電控制措施。1、把靜電控制體現(xiàn)到設(shè)計(jì)中

1）生產(chǎn)環(huán)境的防靜電設(shè)計(jì)；

2）器件、產(chǎn)品的防靜電設(shè)計(jì)。

2、防止靜電電荷的積聚,抑制、減少靜電的產(chǎn)生

1)使用防靜電材料：金屬是導(dǎo)體，因?qū)w的漏放電流大，會(huì)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l×105Ω·cm以下的所謂靜電導(dǎo)體，以及表面電阻1×105-1×108Ω·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(lái)實(shí)現(xiàn)的，將表面電阻控制在1×106Ω·cm以下。

b)

交流工作接地：其功能是當(dāng)負(fù)荷不平衡和出現(xiàn)諧波失真中線帶電時(shí)，將其泄放到大地。

c)直流工作接地：其功能是為電子設(shè)備的運(yùn)行提供基準(zhǔn)零位和參考點(diǎn)。

d)故障保護(hù)接地：其功能是防止設(shè)備外殼帶電造成對(duì)人、內(nèi)部電路的放電。2)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(duì)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。4、對(duì)防靜電措施的有效性進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控。

同時(shí)，按國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB3007-97規(guī)定，對(duì)EPA的各項(xiàng)技術(shù)要求，必須經(jīng)常性地進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)測(cè)，以維持其各項(xiàng)性能符合規(guī)定要求。檢測(cè)頻次項(xiàng)目名稱檢測(cè)方式每日1次環(huán)境溫度、濕度測(cè)量佩帶腕帶、穿靜電服情況下人體對(duì)地電阻測(cè)量穿靜電服、鞋、佩腕帶的穿戴情況目視每周1次防護(hù)臺(tái)面、地板、地墊接地情況目視每月1次靜電電位值測(cè)量靜電消除器的中和能力測(cè)量每季度1次防護(hù)臺(tái)面、地板、地墊對(duì)地電阻和表面電阻測(cè)量電烙鐵接地電阻測(cè)量第1年每季度1次，以后每21個(gè)月1次系統(tǒng)接地電阻測(cè)量檢測(cè)的頻次如下表五、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(dòng)地板等。(3)防靜電操作系列：包括防靜電：工作臺(tái)墊、防靜電包裝袋、防靜電物流周轉(zhuǎn)車(chē)、防靜電烙鐵及工具等。六、靜電測(cè)量?jī)x器

(1)靜電場(chǎng)測(cè)試儀：用于測(cè)量臺(tái)面、地面等表面電阻值。平面結(jié)構(gòu)場(chǎng)合和非平面場(chǎng)合要選擇不同規(guī)格的測(cè)量?jī)x。

(2)腕帶測(cè)試儀：測(cè)量腕帶是否有效。

(3)人體靜電測(cè)試儀：用于測(cè)量人體攜帶的靜電量，人體雙腳之間的阻

(5)工作椅面對(duì)腳輪電阻106-108Ω。

(6)工作服、帽、手套摩擦電壓＜300V；鞋底摩擦電壓＜100V。

(7)腕帶連接電纜電阻1MΩ；佩帶腕帶時(shí)系統(tǒng)電阻1-1OMΩ。腳跟帶(鞋束)系統(tǒng)電阻0．5×105-108Ω。

(8)物流車(chē)臺(tái)面對(duì)車(chē)輪系統(tǒng)電阻106-109Ω。

(9)料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB架等物流傳遞器具一表面電阻值103-108Ω;摩擦電壓＜100V。

(10)包裝袋、盒一摩擦電壓＜100V。

(11)人體綜合電阻106-108Ω。八、電子產(chǎn)品制造中防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求生產(chǎn)設(shè)備必須接地良好，應(yīng)采用三相無(wú)線制接地法并獨(dú)立接地。生產(chǎn)場(chǎng)所的地面、工作臺(tái)面墊、坐椅等均應(yīng)符合防靜電要求。車(chē)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(chē)、防靜電包裝帶、防靜電腕帶、防靜電烙鐵及工具等設(shè)施。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(jí)，根據(jù)不同級(jí)別制訂不同的防護(hù)措施。1級(jí)靜電敏感程度范圍：0-1999V

2級(jí)靜電敏感程度范圍：2000-3999V

3級(jí)靜電敏感程度范圍：4000-15999V16000V以上是非靜電敏感程產(chǎn)品。(2)靜電安全區(qū)(點(diǎn))的室溫為23±3℃，相對(duì)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(cè)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(tái)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)。(6)操作時(shí)要戴防靜電腕帶，每天測(cè)量腕帶是否有效。九、靜電敏感元器件(SSD)運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用要求

(1)

SSD運(yùn)輸過(guò)程中不得掉落在地，不得任意脫離包裝。

(2)存放SSD的庫(kù)房相對(duì)濕度：30-40％RH。

(3)

SSD存放過(guò)程中保持原包裝，若須更換包裝時(shí)，要使用具有防靜電性能的容器。

(4)庫(kù)房里，在放置SSD器件的位置上應(yīng)貼有防靜電專用標(biāo)簽。

(5)發(fā)放SSD器件時(shí)應(yīng)用目測(cè)方法，在SSD器件的原包裝內(nèi)清點(diǎn)數(shù)量。

(6)對(duì)EPROM進(jìn)行寫(xiě)、擦及信息保護(hù)操作時(shí)，應(yīng)將寫(xiě)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(cè)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。十、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(lái)人員使用。

(3)定期維護(hù)、檢查防靜電設(shè)施的有效性。

(4)腕帶每周(或天)檢查一次。

(5)桌墊、地墊的接地