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静电常识及ESD防护

静电常识及ESD防护
静电常识及ESD防护

静电知识

一,静电的类型:

一、静电

1.根据分子和原子结构的理论 , 自然界中的一切物质都是由分子构成的 , 而分子又是由原子组成的。单质的分子由一个或几个相同的原子组成 , 化合物的分子由两个或两个以上不同的原子组成。高分子材料具有更复杂的原子结构点阵排列,并含有更多种类及数量的原子。原子是构成一切化学元素的最小粒子,它由带正电的原子核和带负电的围绕原子核旋转的电子组成,电子的个数及排列层次因元素而异。

2.在自然状态下,原子中的这种正、负电荷是相等的,物质处于电平衡的中性状态,即不带电。在静电学中称不带电的物体为电的中性体。在某种条件下,当物质原子中的这种电平衡状态被打破,丢失或获得电子,物质即由中性状态改变为带电状态。处于带电状态的物体在静电学术语中称为带电体。物质在获得电子而形成带电体时称为电子带电,所带电荷称为负电荷;因失去电子而形成带电体时,称为空穴带电,所带的电荷称为正电荷。

3.物体呈现带电的现象,称为带电现象。物质的带电现象是一种自然现象。按照物质所带电荷的存在与变化状态可分为动电(流电)现象和静电现象。静电现象指相对于观察者而言,所带的电荷处于静止或缓慢变化的相对稳定状态,动电现象则与此相反。显然,在静电情况下,由于电荷静止不动或其运动非常缓慢,故它所引起的磁场效应较之电场效应来说可以忽略不计。

4.静电可因多种原因而发生,例如物体间的摩擦、电场感应、介质极化、带电微粒附着等许多物理过程都有可能导致静电

二、静电的类别

静电防护材料通常以其电阻率作为类别划分标志。分为静电导体(导静电)材料和静电耗散(耗散静电)材料。早期有抗静电材料类别的提法

1.静电导体材料

指其表面或物体内部导电的材料,一般将表面电阻率小于或等于 1 × 105Ω /m2或体积电阻率小于或等于 1 × 104Ω? cm 的静电防护材料划归静电导体材料类。其中,又将表面电阻率小于× 104Ω/ m2或体积电阻率小于或等于 1 × 103Ω? cm 的材料定义为静电屏蔽材料,即静电屏蔽材料属于静电导体材料的一部分。

2.静电耗散材料

指能快速耗散其表面或物体内部静电荷的材料。其所具有的电阻率范围一些标准规定不一,较多的标准(例如现行 MIL 标准和最近两年出台的 IEC 标准草案)规定,表面电阻率大于1 × 105Ω / m2但小于或等于 1 × 1012Ω / m2,或体积电阻率大于 1 × 104Ω? cm 但小于 1 × 10 11 Ω? cm 的静电防护材料为静电耗散材料。

3.抗静电材料

有的标准,例如 1980 年片的美军标准 MIL-HDBK-263 ,将表面电阻率大于 1 × 109Ω / m2但小于和等于 1 × 1014Ω / m2范围的静电防护材料定义为抗静电材料。许多常用材料事实上都在此范围之内,例如密胺薄层材料、高电阻的体导电塑料、干净棉花、硬质纤维板、本制品、纸制品等。 1991 年发布的修订 A 版,改变了这种划类方法,不再使用抗静电材料的概念。在国际电工委员会( IEC )有关防静电材料标准的讨论中,专家们比较倾向的意见认为“抗静电材料”这个概念比较笼统,主张不宜再用。

4.绝缘材料

绝缘材料是指那些其电阻率超过静电耗散材料的上限的材料。绝缘材料不属于静电防护材料的范畴。由于它的划分与静电耗散材料连在一起,故有关标准也不太一致。较多的也较权威的现行标准的规定为,具有表面电阻率大于 1 × 1012Ω / m2,或体积电阻率大于 1 × 1011Ω? cm 的材料属于绝缘材料

二,静电常识:

静电是一种客观的自然现象,产生的方式很多,如接触、磨擦、冲流等等.其产生的基本过程可归纳为:接触→电荷→转移→偶电层形成→电荷分离.设备或人体上的静电最高可达数万伏以至数十万伏,在正常操作条件下也常达数百至数千伏.人体由于自身的动作及与其它物体的接触-分离、磨擦或感应等因素,可以带上几千伏甚至上万伏的静电.静电是正、负电荷在局部范围内失去平衡的结果.它是一种电能,留存在物体表现, 具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点.

静电控制的主要措施有:静电的泄漏和耗散、静电中和、静电屏蔽与接地、增湿等。

静电放电引起的元器件击穿损害是电子工业最普遍、最严重的静电危害,它分硬击穿和软击穿。硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效;软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降.

静电敏感元器件和印制电路板在生产过程中工序之间的传递和储放,必须使用防静电上料箱、元件盒、周转箱、周转托盘等。以防止静电积累造成危害。静电敏感元器件和印制电路板,作为成品进行包装时必须采用防静电屏蔽袋、包装袋、包装盒、条、筐等,避免运输过程中的静电损害.

电子产品在生产过程中,其元器件、组件成品经常与设备工具等发生接触、分离,磨擦而产生静电,必须使用防静电坐垫、周转小车、维修包、工具、工作椅(凳)等,并通过适当的接地,使静电迅速泄放.

磨擦起电和人体静电是电子、微电子工业中的两大危害源,但产生静电并非危害所在,危害在于静电积累及由此产生的静电电荷放电,因此必须予以控制。带静电的物体,在其周围形成静电场,会产生力学效应,放电效应和静电感应效应。由于静电的力学效应,空气中的浮游的尘粒会吸附到硅片等电子元器件上,严重影响电子产品的质量,因此,对净化工作空间必须采取防静电措施.

净化室的墙壁、天花板和地板等都应采用防静电的不发尘材料,对操作人员及工件、器具也应采取一系列的静电防护措施.

为了解生产过程静电起电情况,判别生产过程中静电的影响程度以及检验静电防护用品、装备质量都需要测量静电及有关参数。静电的测量,主要是对静电电压、材料电阻、接地电阻、静电关衰期、静电电量、静电消除器消电性能、布料电荷面密度等的测量.

静电防护工作是一项系统工程,任何环节的疏漏或失误,都将导致静电防护工作的失败,必须时时防范,人人防范.

三、静电是如何产生的

物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子儿而侵入其他的原子B,A原子因缺少电子数而带有正电现象,称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道这个外力,包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)在日常生活中任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电。

当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电,而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。

固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。为什么气体也会产生静电呢?因为气体也是由分子、原子组成,当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。所以在我们的周围环境甚至我们的身上都会带有不同程度的静电,当静电积累到一定程度时就会发生放电。

四,静电在生产中的危害

·如塑壳生产线,由于静电造成塑壳喷漆,电镀,表面粗糙,沙眼多,手感差。

·在卷桶纸,皮革,塑料,化工布/膜等流水线,由于材料绝缘性高,运转速度快,表面电荷不易散失,静电极高,当操作人员触及会有触电感,更能使材料层间击穿,影响产品质量。·在电子行业,IC,LCD,LED,等精细组装线,据统计,由于静电给电子器件制造业,每年会造成两百多亿美元的损失!

·在印刷包装企业由于静电会造成设备控制失灵;进纸不稳,收纸不齐;在传输印刷中,更会造成套印精度低,墨须严重,严重影响产品品质。

我们知道,静电在工业生产中的危害很大,不仅影响生产,而且容易引发各种火灾爆炸事故等,研究发现,静电对人体也是有害无利。人体长期在静电辐射下,会使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。在家庭生活当中,静电不仅化纤衣服有,脚下的地毯、日常的塑料用具、锃亮的油漆家具及至各种家电均可能出现静电现象,静电可吸附空气中大量的尘埃而且带电性越大、吸附尘埃的数量就越多,而尘埃中往往含有多种有毒物质和病菌,轻则刺激皮肤,影响皮肤的光泽和细嫩,重则使皮肤起癍生疮,更严重的还会引发支气管哮喘和心律失常等病症。

静电防护知识

1.为什么要提高ESD防护意识?

在本世纪70前代以前,很多静电问题都是由于人们没有ESD意识而造成的,即使现在也有很多人怀疑ESD会对电子产品造成损坏。这是因为大多数ESD损害发生在人的感觉以下,因为人体对静电放电的感知电压约为3KV,而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏,通常电子器件被ESD损坏后没有明显的界限,把元件安装在PCB上以后再检测,结果出现很多问题,分析也相当困难。特别是潜在损坏,即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化,所以很都电子工程师和设计人员都怀疑ESD,但近年实验证实,这种潜在损坏在一定时间以后,电子产品的可靠性明显下降。

2.谁应该参加ESD培训?

培训谁? 管理培训部门,管理部门的支持,流水线管理培训,工人,技术员等都应该受到培训。最新的美国国家标准和国际静电放电协会标准(ANSI/ESD

S20.20-1999)把静电培训计划和培训要求及认证专门列出一节。静电培训的重点

在领导管理人员、流水线管理人员和工程技术三种人,但内容和要求各不相同。对于领导和管理人员,除要求懂得静电安全管理要求外,对静电基本知识、防静电工作区的要求、静电敏感标记等也应有所了解。而对设计师、现场工程师、维修技术人员等对静电就要有全面的了解。目前,我国各类院校除少数专业有静电专业研究生课程外,中专、大专及本科均没有开设静电专业课程,仅是物理的电学中介绍了有关静电基本原理一些知识。但是只要有了这个基础,您就能学好静电防护基本知识。

3.静电对电子产品损害有哪些形式?

静电的基本物理特性为:吸引或排斥,与大地有电位差,会产生放电电流。这三种特性能对电子元件的三种影响:

1.静电吸附灰尘,降低元件绝缘电阻(缩短寿命)。

2.静电放电破坏,使元件受损不能工作(完全破坏)。

3.静电放电电场或电流产生的热,使元件受伤(潜在损伤)。

4.静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)频谱极宽(从几十兆到几千兆),对电子产器造成干扰甚至损坏(电磁干扰)

如果元件全部破坏,必能在生产及品管中被察觉而排除,影响较小,如果元件轻微受损,在正常测试下不易发现,在这种情形下,常会因经过多层之加工,甚至已在使用时,才发现破坏,不但检查不易,而且其损失亦难以预测。要耗费多少人力及财力才能清查出所有问题,而且如果在使用时才察觉故障,其损失将可能巨大。

4.静电对电子产品损害有哪些特点?

(1). 隐蔽性

人体不能直接感知静电除非发生静电放电,但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉,这是因为人体感知的静电放电电压为2-3 KV,所以静电具有隐蔽性。

(2). 潜在性

有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降,但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损伤具有潜在性。

(3). 随机性

电子元件甚么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说,从一个元件产生以后,一直

到它损坏以前,所有的过程都受到静电的威胁,而这些静电的产生也具有随机动性性。其损坏也具有随机动性性。

(4).复杂性

静电放电损伤的失效分析工作,因电子产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱,要求较高的技术并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。即使如此,有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别,使人误把静电损伤失效当作其他失效。这在对静电放电损害未充分认识之前,常常归因于早期失效或情况不明的失效,从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。所以静电对电子器件损伤的分析具有复杂性。

5.如何控制ESD?

从前面的分析可知静电是由于物体接触分离,甚至没有接触的感应等方式产生的,就连我们周围的空气也是由原子组成的,当这些空气流动时也会产生静电,可以说:在任何时间、任何地点都可能产生静电。要完全消除静电几乎不可能的,但可以采取一些措施控制静电在不危害的程度之内。

6.如何控制人体静电(人体静电防护)?

人体是最普遍存在的静电危害源。对于静电来说,人体是导体,所以可以对人体采取接地的措施。

(1).使用防静电地面/ 防静电鞋/ 袜(静电从脚导到大地)

通过脚穿防静电性地面、地垫、地毯,人员穿上防静电鞋袜,形成组合接地。(2).佩戴防静电腕带并接地(静电从手导到大地)

通过手用以泄放人体的静电。它由防静电松紧带、活动按扣、弹簧软线.保护电阻及插头或夹头组成。松紧带的内层用防静电纱线编织,外层用普通纱线编织。

ESD防护办法

1.目的

1.1明确ESD敏感电子元件静电防护的重要性及各相关部门对产品静电防护的职责权限. 1.2规范EOS/ESD相关设施之操作、维护、控制及测试方法与点检频率,以保护静电敏感元件,从而保证 产品出货品质,满足客户需求. 2.适用范围 适用于ESD敏感电子元件相关制造,测试,存储及相关设施操作,控制与维护之领域。 3.定义 3.1 静电释放(ELECTROSTATIC,DISCHARGE)即静电电荷在不同电势的物品或表面之间转移的过程 3.1 静电损伤(ELECTROSTATIC,OVERSTRESS)即器件接受静电释放时,其特性产生变化,通常性能变差, 但未完全失效。 4.职责权限 4.1人力资源 4.1.1电工 ①设备干/支接地装置架设与安装. ②静电防护干/支接地装置架设与安装 ③接地装置干线检测与维护. 4.2生产部 ①新人上岗ESD静电防护培训与考核. ②静电手环日常点检/记录. ③工作区域之EOS/ESD设施的日常维护. ④车间静电区域的设施检测、标识与维护. 4.3品保部 4.3.1 IQC ①进料检验区静电防护需求提出. ②对ESD敏感电子元件进料检验. ③新人上岗ESD静电防护培训与考核. ④IQC静电进料检验区域的设施检测、标识与维护. 4.3.2 IPQC ①开线前相关设备,烙铁及特殊制程(静电防护)静电防护点检. ②现场稽核,确保所有静电防护设施之EOS/ESD状态均在规范之中. ③新人上岗ESD静电防护培训与考核. ④车间静电区域所有设施检测与异常提报. 4.3.3 FQC ①出货检验区静电防护需求提出. ②对ESD敏感电子产品出货检验. ③FQC静电检验区域的设施检测、标识与维护. 4.4 PMC 4.4.1仓库 ①静电防护需求提出.

ESD(静电防护)测试试题

ESD 测试题 选择题 1. ESD控制的目的含有达到更好品质和客户更满意。(V ) 2. 静电由接触或磨擦而产生。(V ) 3. ESD 意思是储存静电瞬间放电。( V ) 4. 非现场人员若不具ESD资格,碰触电子零件亦无所谓。(X ) 5. 隔离(绝缘)所有东西是建立一个防静电工作区的一个步骤。( V ) 6. 6( X )手带静电环即可处理对静电敏感之材料。 7. 防静电鞋须两脚都穿著,且只须在有接地之地板上工作才穿著。( V ) 8. 防静电包装必须有封闭式的静电遮蔽容器。( V ) 9. 防ESD 包装材料或容器可以无限期使用。( X ) 10. 通过ESD 资格考试一生有效。( X ) 11. 每天必须做工作桌之自我检查和接地测试。( V ) 1 2 .假如我在防静电工作区穿上防静电鞋后,当我坐下来后就必须戴上静电环。( V ) 13. 当发现缺失或不足时,ESD 标准规范必须修正。( V ) 14. 防静电工作桌或工作区内每个处理ESD 敏感零组件的工作站必须有标示。( V ) 15. 全部防静电工作桌必须有接地静电环插座且其阻抗低于2Q O(V ) 16. 距离工作桌1 公尺内之所有物品其静电电压不需低于100V。( X ) 17. 内装有ESD 敏感零组件之包装是需有标示。( V ) 18. 只有单独置放的零件怕静电。若已装在PCB 上就不怕静电破坏。( X ) 19. 粉红/蓝/黑色的塑料材料表示不易于静电产生。( X ) 20. 每周必须检查静电环一次。( X ) 21. 拿取基板成品、半成品时,手不可触及焊锡面,金手指,测试点及配线等。( V ) 22. 作业中掉落地板上的电子ESDS类零件可以继续使用。(X ) 23. 检验静电敏感器件时必须佩带有线静电环,无线静电环不能使用。( V ) 24. 冬天皮肤干燥,可以在佩带静电环的手腕处擦润肤霜。( X ) 25. 作业人员进入车间须做防护措施,但客户可以不用。( X ) 26. 日常工作产生的静电强度与周围空气之相对湿度成正比,相对湿度愈高,产生的静电的强度愈 高。( X ) 27. 如果高绝缘材料的静电不能被消除,可以通过用离子风机来消除静电或采用防静电喷雾方式对其 进行隔离。(V ) 28. 建立静电安全工作区的步骤之一是把每件东西都绝缘. () 29. 设备外壳接地与静电线接地端为同一接地端. () 30. ESD 防护措施的各种接地不但可以有效防止带电,也可以防止静电的产生. () 31. 防静电包装袋和中转箱可以永远重复使用. (X) 32. 防静电标准要求当缺陷被发现时应及时釆取补救措施. (V) 33. 任何一个可导通并有按扣的导线都可用来做ESD 防护区的接地线. (X) 34. 温湿度对静电的控制有至关重要的作用。它若控制不好,易产生高静电,导致ESD事件率高。(V) 35. 移动电话发出的电磁波会对产品产生干扰,并产生感应电流使产品失效或机器误动作。(V) 36.3. 好的防静电环境,接地系统及良好的防静电地板是最最重要的。(V) 37.4. ESD 是一种静电放电现象,它具有偶然性,瞬时性,不可见性。所以对ESD 的控制需要提高治理手 段,坚持“先破坏,后治理” 。( X ) 38. 防静电控制的目的是为了好的品质和满足顾客的要求。(V ) 39. 在个别情况下可以让没有静电防护的人用手直接触摸元件。(X ) 40. 静电电荷是在接触和磨擦中产生的。(V)

5种ESD防护方法

5种ESD防护方法 静电放电(ESD)理论研究的已经相当成熟,为了模拟分析静电事件,前人设计了很多静电放电模型。常见的静电模型有:人体模型(HBM),带电器件模型,场感应模型,场增强模型,机器模型和电容耦合模型等。芯片级一般用HBM做测试,而电子产品则用IEC 6 1000-4-2的放电模型做测试。为对 ESD 的测试进行统一规范,在工业标准方面,欧共体的 IEC 61000-4-2 已建立起严格的瞬变冲击抑制标准;电子产品必须符合这一标准之后方能销往欧共体的各个成员国。 因此,大多数生产厂家都把 IEC 61000-4-2看作是 ESD 测试的事实标准。我国的国家标准(GB/T 17626.2-1998)等同于I EC 6 1000-4-2。大多是实验室用的静电发生器就是按 IEC 6 1000-4-2的标准,分为接触放电和空气放电。静电发生器的模型如图 1。放电头按接触放电和空气放电分尖头和圆头两种。

IEC 61000-4-2的 静电放电的波形如图2,可以看到静电放电主要电流是一个上升沿在1nS左右的一个上升沿,要消除这个上升沿要求ESD保护器件响应时间要小于这个时间。静电放电的能量主要集中在几十MHz到500MHz,很多时候我们能从频谱上考虑,如滤波器滤除相应频带的能量来实现静电防护。 IEC 61000-4-2规定了几个试验等级,目前手机CTA测试执行得是3级,即接触放电6KV,空气放电8KV。很多手机厂家内部执行更高的静电防护等级。

当集成电路( IC )经受静电放电( ESD)时,放电回路的电阻通常都很小,无法限制放电电流。例如将带静电的电缆插到电路接口上时,放电回路的电阻几乎为零,造成高达数十安培的瞬间放电尖峰电流,流入相应的 IC 管脚。瞬间大电流会严重损伤 IC ,局部发热的热量甚至会融化硅片管芯。ESD 对 IC的损伤还包括内部金属连接被烧断,钝化层受到破坏,晶体管单元被烧坏。 ESD 还会引起 IC 的死锁( LATCHUP)。这种效应和 CMOS 器件内部的类似可控硅的结构单元被激活有关。高电压可激活这些结构,形成大电流信道,一般是从 VCC 到地。串行接口器件的死锁电流可高达 1A 。死锁电流会一直保持,直到器件被断电。不过到那时, IC 通常早已因过热而烧毁了。 电路级ESD防护方法 1、并联放电器件 常用的放电器件有TVS,齐纳二极管,压敏电阻,气体放电管等。如图

各种静电防护措施,ESD的含义及三种型式

各种静电防护措施,ESD的含义及三种型式 仪表元器件按其种类不同,受静电破坏的程度也不一样,最低的100V的静电压也会对其造成破坏。近年来随着仪表元件发展趋于集成化,因此要求相应的静电电压也在不断减弱。人体平常所感应的静电电压在2-4KV以上,通常是由于人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而引起的。也就是说,倘若我们日常生活中所带的静电电位与IC接触,那么几乎所有的IC都将被破坏,这种危险存在于任何没有采取静电防护措施的工作环境中。静电对IC的破坏不仅体现在仪表元器件的制造工序当中,而且在IC的组装、远输等过程中都会对IC产生破坏。 要解决以上问题,可以采取以下各种静电防护措施: 1、操作现场静电防护。对静电敏感器件应在防静电的工作区域内操作; 2、人体静电防护。操作人员穿戴防静电工作服、手套、工鞋、工帽、手腕带; 3、储存运输过程中静电防护。静电敏感器件的储存和运输不能在有电荷的状态下进行。要实现上述功能,基本做法是设法减少带电物的电压,达到设计要求的安全值以内。即要求下式中的电荷(Q)与电阻(R)要小,表电容量(C)要大。V=I.R Q=C.V 式中V:电压,Q:电荷量I:电流C:静电容量R:电阻当然电阻值也不是越低越好,特别是在大面积场所的防静电区域内必须考虑漏电等安全措施之后再进行材料的选取。 静电的防护 一、接地 接地就是直接将静电过一条线的连接泄放到大地,这是防静电措施中最直接最有效的,对于导体通常用接地的方法,如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。接地通过以下方法实施: ①人体通过手腕带接地。 ②人体通过防静电鞋(或鞋带)和防静电地板接地。 ③工作台面接地。

esd静电防护方法

esd静电防护方法esd静电防护技术 1.一般esd静电防护的基本思路 (1)从元器件设计方面,把静电保护设计到LED器件内,例如大功率LED,设计者在承载GaN基LED芯片倒装的硅片上,设计静电保护二极管,这时硅片不但作为GaN的承载基体,还起到ESD保护作用,使采用这种芯片封装的器件ESDS达到几千伏。它的优点是直接提高器件抗ESD能力,简化封装生产和器件安装等过程的静电防护措施;缺点是增加成本,增大体积,芯片生产工艺复杂并且需要专业生产设各,它适用于高价值的LED 器件。 (2)从生产工艺方面,有两种静电防护途径;①消除产生静电的材料与过程。通过材料的选用,使静电产生的途径不存在了或者减少了,从源头消除了静电放电的产生与积累,是静电防护的有效的基本方法之一。②泄放或中和防止静电放电。因为产生静电的所有途径是不可能完全消除的,所以我们需要安全地泄放或中和那些要发生的静电,防止静电放电的发生。 2,esd静电防护接地技术 接地就是直接将静电通过一条导线的连接泄放到大地,这是防静电措施中|最直接、最有效的方法。多数静电防护系统的效果,都依赖于接地地线的质量,静电接地技术是静电泄放工艺中的主要环节,系统接地的质量将直接影响电荷的释放能力。地线必须是能够接受或提供大量电荷的,理想的地线应该是一个优良的导体,即电流流过地线时不产生电位降,地线上各点电位相同。在工作区的静电地线应为静电专用地线,不得与其他地线共用。防静电接地是厂房基建工程中重要的指标之一。 3.esd静电防护操作系统 在进行静电敏感器件的操作时,工作台上应铺设具有静电导电和静电耗散功能的材料制成的防静电台垫。使所有与器件接触的端子、工具、仪器仪表、人体达到一致的电位,并通过接地使静电能迅速泄放。 4.人体防静电系统 人体防静电系统主要由防静电手腕带、防静电工作服、鞋袜等组成,必要时还需要辅以防静电工作帽、手套、脚套等物品。这种整体的防静电系统兼各静电泄放、中和和屏蔽的作用。防静电手腕带由静电导电材料制成,通过与皮肤直接接触,把人体静电直接导走,所以手腕带使用时必须与皮肤接触良好,使皮肤上的瞬时静电电压、于100V.防静电工作椅以静电导电织物为面料,它们在与人的接触中不产生静电,并能将人体本身所带静电很快泄放,导人大地,起到静电防护作用。 5.生产过程的esd静电防护 LED从芯片到封装应用的生产过程较复杂,就防静电而言,是一个综合治理的过程,应渗透到生产的各个环节,并根据各生产环节的工艺要求,提出不同的对策,以达到对器件的有效静电防护。对固定单个设备(如固晶机、键合台、测试设各、波峰焊设各等)的工艺要求: (1)设各应良好接地; (2)有必要的设各周围要铺设防静电地垫; (3)操作者穿戴防静电衣、帽、腕带等; (4)必要时,在静电防护关键部位设置离子风机。

ESD防护方法

ESD防护技术 摘要:分静电基础知识、ESD防护技术两部分,第一部分主要介绍静电特点、静电衰减与之积累规律、人体静电的起电方式、静电损伤的失效模式;第二部分主要介绍静电防护的必要性、静电防护的目的与途径、静电防护的过程控制、静电防护系统的构成。 随着电子产品的轻、薄、短、小化,以及电子元器件的不断小型化、超大规模集成电路的广泛应用,特别是数字技术的发展和应用,SMT组装技术在电子产品制造业中扮演着日益重要的角色,而静电已成为电子工业中造成器件失效、产成品合格率低及其早期失效的主要原因,严重影响产品直通率及质量稳定性与可靠性,给制造商的生产成本、声誉造成不良影响,因此静电防护已越来越受到重视。 1 静电起电及其流散与积累规律 1.1静电起电 一般物体是中性,若任一物体带有过剩的电荷则成为带电体,物体间的电荷转移过程称为起电过程。失去电子带正电,得到电子带负电,由于电子的得与失使物体失去电平衡,就产生了静电。静电产生得基本过程可归纳为四个阶段:接触→电荷转移→偶电层的形成→电荷分离。 物体的起电方式主要有: ⑴物体间的摩擦,产生的热可使电子转移,产生静电; ⑵物体间的接触与分离;

⑶电磁感应。 对于后两种起电方式比较容易预防与控制,在实际生产中最难以控制、防不胜防的是第一种起电方式——摩擦起电,主要是由于人体的动作及设备的运动而产生。如元器件、PCB成品板间的相互碰撞和接触摩擦而形成很高的表面电位,操作者与大地绝缘时,人体静电位可高达1.5kV~35kV。 1.2 静电起电序列 两个不同物体相互接触时,各自带上极性相反、数量相同的电荷,一个失去电子成为空穴带电(+),而另一个得到电子成为电子带电(-)。常见不同物体接触起电的序列为:(+)空气→人手→玻璃→云母→头发→尼龙→羊毛→铝→纸→棉花→钢铁→木→硬橡皮→铜→银→金→聚乙烯→聚氯乙稀(-),位于较前的物体一般带正电,而位于较后着则带负电,即电子从位于前面的物体转移到后面的物体中。两种相摩擦的物体在起电序列中的位置相距越远,摩擦带电后产生的电位就越大,但物体呈现电性在很大程度上受到物体所含杂质成分、表面氧化和吸附情况、温度压力、外界电场等因素的影响。 1.3 静电衰减与积累规律 静电荷通过中和与泄漏而自行消失的现象称为电荷的消散或衰减。物体以某种方式起电后,电荷一般按指数规律衰减,工程材料的静电衰减时间τ是评价材料防静电性能好坏的重要指标。静电的衰减速度与材料电阻率有密切关系,材料电阻率越大,如高绝缘介质的橡胶、塑料等,带电以后衰减速度极慢;而电阻率较低的材料如防静电

ESD(静电防护)测试试题要点

ESD测试题 一、选择题 1.ESD控制的目的含有达到更好品质和客户更满意。( √) 2.静电由接触或磨擦而产生。( √) 3.ESD意思是储存静电瞬间放电。( √) 4.非现场人员若不具ESD资格,碰触电子零件亦无所谓。( ×) 5.隔离(绝缘)所有东西是建立一个防静电工作区的一个步骤。( √) 6.6( ╳)手带静电环即可处理对静电敏感之材料。 7.防静电鞋须两脚都穿著,且只须在有接地之地板上工作才穿著。( √) 8.防静电包装必须有封闭式的静电遮蔽容器。( √) 9.防ESD包装材料或容器可以无限期使用。( ╳) 10.通过ESD资格考试一生有效。( ╳) 11.每天必须做工作桌之自我检查和接地测试。( √) 12.假如我在防静电工作区穿上防静电鞋后,当我坐下来后就必须戴上静电环。( √) 13.当发现缺失或不足时,ESD标准规范必须修正。( √) 14.防静电工作桌或工作区内每个处理ESD敏感零组件的工作站必须有标示。( √) 15.全部防静电工作桌必须有接地静电环插座且其阻抗低于2Ω。( √) 16.距离工作桌1公尺内之所有物品其静电电压不需低于100V。( ╳) 17.内装有ESD敏感零组件之包装是需有标示。( √) 18.只有单独置放的零件怕静电。若已装在PCB上就不怕静电破坏。( ╳) 19.粉红/蓝/黑色的塑料材料表示不易于静电产生。( ╳) 20.每周必须检查静电环一次。( ╳) 21.拿取基板成品、半成品时,手不可触及焊锡面,金手指,测试点及配线等。( √) 22.作业中掉落地板上的电子ESDS类零件可以继续使用。( ╳) 23.检验静电敏感器件时必须佩带有线静电环,无线静电环不能使用。( √) 24.冬天皮肤干燥,可以在佩带静电环的手腕处擦润肤霜。( ╳) 25.作业人员进入车间须做防护措施,但客户可以不用。( ╳) 26.日常工作产生的静电强度与周围空气之相对湿度成正比,相对湿度愈高,产生的静电的强度愈 高。( ╳) 27.如果高绝缘材料的静电不能被消除,可以通过用离子风机来消除静电或采用防静电喷雾方式对其 进行隔离。(√) 28.建立静电安全工作区的步骤之一是把每件东西都绝缘. () 29.设备外壳接地与静电线接地端为同一接地端. () 30.ESD防护措施的各种接地不但可以有效防止带电,也可以防止静电的产生. () 31.防静电包装袋和中转箱可以永远重复使用. (╳) 32.防静电标准要求当缺陷被发现时应及时釆取补救措施. (√) 33.任何一个可导通并有按扣的导线都可用来做ESD防护区的接地线. (╳) 34.温湿度对静电的控制有至关重要的作用。它若控制不好,易产生高静电,导致ESD事件率高。(√) 35.移动电话发出的电磁波会对产品产生干扰,并产生感应电流使产品失效或机器误动作。(√) 36.3.好的防静电环境,接地系统及良好的防静电地板是最最重要的。(√) 37.4.ESD是一种静电放电现象,它具有偶然性,瞬时性,不可见性。所以对ESD的控制需要提高治 理手段,坚持“先破坏,后治理”。( ╳) 38.防静电控制的目的是为了好的品质和满足顾客的要求。(√) 39.在个别情况下可以让没有静电防护的人用手直接触摸元件。(╳)

ESD防护原理及措施总结_V10_2018

ESD防护原理及措施总结
— 此总结主要针对传音近期项目在ESD不良方面的问题 进行的硬件设计总结,为后续硬件设计前期静电考量 和后续ESD改善提供参考。提升防静电能力,提高生 产效率,以期从设计前端提升品牌机的质量来满足客 户日益提高的品质要求。

一、静电问题
— 1.静电产生机理简介 — 2.ESD标准及常见不良现象 — 3.常见ESD Fail的结构位置 — 4.常见ESD 控制的基本原则 — 5.ESD主要防止措施 — 6.部分案例分析

1.1.静电产生机理简介 ★任何物质都是由原子组合而成,而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学家们将质子定 义为正电,中子不带电,电子带负电。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正 负电平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位 能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡,任何两个不同材质的物体接触后再 分离,即可产生静电。 ★静电放电(Electrostatic Discharge)是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的 电荷转移。ESD是一种常见的近场危害源,可形成高电压,强电场,瞬时大电流,并伴有强电 磁辐射,形成静电放电电磁脉冲。电流 >1A上升时间0~15ns,衰减时间0~150ns ★静电的产生在电子工业生产中是不可避免的,其造成的危害主要可归结为以下两种机理: 其一:静电放电(ESD)造成的危害: (1)引起电子设备的故障或误动作,造成电磁干扰。 (2)击穿集成电路和精密的电子元件,或者促使元件老化,降低生产成品率。 (3)高压静电放电造成电击,危及人身安全。 (4)在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。 **其二,静电引力(ESA)造成的危害(不作介绍): (1)电子工业:吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率。 (2)胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、CD塑盘沾染灰尘,影响品质。 (3)造纸印刷工业:纸张收卷不齐,套印不准,吸污严重,甚至纸张黏结,影响生产。 (4)纺织工业:造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害

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