1、 靜電原理及其控制ESD Introduction And Control作者：葛龍日期：2019年1月20日1論題靜電基礎知識靜電控制基本原理與途徑靜電防護操作技能防靜電設備配置靜電測量基本方法原理敏感電子產(chǎn)品操作防護靜電損傷失效分析技術MAXCLEAN 防靜電產(chǎn)品簡介2靜電基礎知識1）靜電與靜電現(xiàn)象2）物質帶電 固體物質帶電 粉體物質帶電 液體物質帶電 氣體物質帶電 人體帶電 靜電積累與衰減3）環(huán)境濕度對靜電的影響3靜電與靜電現(xiàn)象靜電是當前電子工業(yè)面臨的越來越嚴重的問題。靜電放電導致的后果： 產(chǎn)品質量下降甚至成為廢品收入下降顧客抱怨成本升高4靜電與靜電現(xiàn)象工業(yè)損失范圍： 8 33%. 靜電

2、損失表靜電損失報告損失方最低損失率最高損失率預估損失率 制造商4%97%16-22% 第一分銷商3%70%9-15% 第二分銷商2%35%8-14% 用戶5%70%27-33%5靜電與靜電現(xiàn)象 一般物體帶正負兩種電荷，呈電中性狀態(tài)。在某種條件下打破了電平衡，丟失或獲得電子，則物體呈現(xiàn)帶電狀態(tài)，當所帶電荷處于靜止或相對穩(wěn)定狀態(tài)，稱物體帶了靜電。靜電現(xiàn)象1）自然界大氣的靜電現(xiàn)象2）工業(yè)中的靜電現(xiàn)象3）日常生活中的靜電現(xiàn)象4）對靜電效應的有效利用靜電效應1）力學效應2）放電效應6摩擦起電 - 當不同材質的兩個物體（至少有一個是導體）接觸或是分離時, 電子從一個物體轉移到了另一個物體上。 - 獲得電子

3、的物體帶負電，反之亦然。 - 產(chǎn)生電荷的類型取決于摩擦起電的物體和物體之間的相對位置等。物質帶電固體帶電方式7空氣硬橡膠 石棉 鎳，銅 兔毛 黃銅，銀 玻璃 金，鉑 云母 硫黃 人發(fā) 醋酸人造纖維 尼龍 滌綸 羊毛 聚酯 毛皮 明膠 鉛 奧綸 蠶絲 聚氨脂 鋁 聚乙烯 紙 聚丙烯 棉布 聚氯乙烯 鋼 聚三氟氯化乙烯聚合體 木板 聚丙烯 瑚鉑 硅 封蠟 摩擦起電序列 +- 下表中離的越遠的兩種物質，摩擦過程中越容易起電。物質帶電8固體帶電方式感應起電- 不接觸方式- 當導體足夠接近時，電荷源產(chǎn)生的靜電場將誘導電荷分離 舉例如下：+ + + + +- +- +- +- + + + + +- - -

4、電荷源電荷分離接地凈剩電荷物質帶電9固體其他帶電方式1）斷裂帶電2）剝離帶電3）壓力帶電4）熱帶電5）電解帶電物質帶電10物質帶電粉體帶電由于快速流動或抖動等，粉體與管道、器壁等之間的摩擦、碰撞，以及自身之間的相互摩擦、分離等因素導致的粉體帶電。粉體帶電的危害-可能引起爆炸事故，同時具備下列條件1）具有適當濃度的粉體在空氣中浮游2）帶電量足以引起火花放電和給予必要的發(fā)火能量液體物質帶電工業(yè)液體的輸送、噴射、混合等加工工序，由于液體與容器器壁的摩擦引起。起電方式：沖流起電、沉降起電、噴污起電等氣體物質帶電當氣體混有懸浮液體微粒時，在高壓噴出后形成氣、固混合物引起的帶電現(xiàn)象。11物質帶電人體帶電1

5、）摩擦起電 操作等活動中 與物品接觸2）感應起電 進入帶電物體的靜電場3）傳導起電 直接接觸帶電物體 帶電環(huán)境中活動或工作危害：人體電擊 引發(fā)爆炸和火災 對敏感電子產(chǎn)品的損害12物質帶電靜電衰減和積累任何物質以任何方式發(fā)生靜電起電后，其起電過程不再繼續(xù)，則經(jīng)過足夠長時間后，物體上的電荷逐步消失，稱靜電衰減。衰減途徑：中和和泄漏研究衰減和積累，是研究孤立導體和絕緣體上的靜電衰減和積累問題溫度與濕度對靜電的影響13靜電控制和防護14一.接地 接地就是直接將靜電過一條線的連接泄放到大地，這是防靜電措施中最直接最有效的，對于導體通常用接地的方法，如人工帶防靜電手腕帶及工作臺面接地等。 接地通過以下方法

6、實施： 人體通過手腕帶接地。 人體通過防靜電鞋（或鞋帶）和防靜電地板接地。 工作臺面接地。 測試儀器，工具夾，烙鐵接地。 防靜電地板，地墊接地。 防靜電轉運車，箱，架盡可能接地。 防靜電椅接地。 靜電控制和防護15靜電控制和防護接地類防靜電產(chǎn)品 防靜電手腕帶：廣泛用于各種操作工位，建議一般采用配有1兆 歐姆電阻的手腕帶，線長應留有一定余量。 防靜電手表：需要配合其它防靜電產(chǎn)品使用才能取得較好的效果。 防靜電腳帶/防靜電鞋：廠房使用防靜電地面后，應配戴防靜電腳 帶或穿防靜電鞋，建議車間以穿防靜電鞋為主，可降低灰塵的引 入。操作人員工再結合配帶防靜電手腕帶效果將會更佳。 防靜電臺墊：要求接地良好。

7、 防靜電地板： PVC地板、聚胺脂地板、活動地板。 防靜電蠟和防靜電油漆：防靜電蠟可用于各種地板表面增加防靜 電功能及使地板更加明亮干凈防靜電油漆可用于各種地板表面， 也可涂于各種貨架，周轉箱等容器上。 16二.靜電屏蔽 靜電敏感元件在儲存或運輸過程中會暴露于有靜電的區(qū)域中，用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對電子元件的影響。靜電控制和防護 防靜電周轉箱、防靜電元件盒：用于車間單板和部件的周轉，運輸及儲存。 防靜電屏蔽袋：用于單板和部件的包裝、運輸和儲存，具有一定的防潮效果 防靜電膠帶：用于各種包裝箱等。 防靜電IC料條及IC托盤：用于生產(chǎn)車間IC元器件的儲存、搬運。禁止在使用 前，露天存放IC或

8、拆開包裝運輸。 防靜電貨架、手推車及工作臺：防靜電貨架、手推車廣泛用于電子裝配車 間的單板、部件的周轉，搬運等。防靜電貨架及工作臺要有防靜地連接，手 推車上的防靜電墊應有金屬鏈與防靜電地接觸。 防靜電工作服工作鞋：在具有靜電敏感元器件，具有一定潔凈度要求的加工 車間，一般應嚴格要求員工穿戴防靜電工作服工作鞋。 防靜電手指套：如操作工位員工需經(jīng)常手拿工件或靜電敏感元器件時， 有必要戴防靜電手指套。 17靜電控制和防護三、中和靜電中和是利用帶電體周圍空氣電離后，帶電離子在電磁場或外力的作用下發(fā)生遷移，帶電體吸引異性電荷，從而達到中和而消除靜電。靜電消除器是一種產(chǎn)生離子的裝置。絕緣體表面所帶的靜電和

9、空氣中的靜電荷，必須用靜電中和的方法來消除。靜電消除器有自感應式、高壓式、離子流式等多種，應根據(jù)各種消除器的性能和現(xiàn)場條件選用。四、泄漏1）增加濕度：應根據(jù)不同產(chǎn)品及設備的允許相對濕度，確定增濕程序及其應用范圍，切忌為消除靜電，盲目提高相對濕度。2）添加抗靜電試劑：能增加絕緣材料的吸濕性或離子性、導電性，加速電荷的泄漏3）采用防靜電材料和用品，如防靜電地板、工作服、膠墊等。18防靜電的常規(guī)工藝規(guī)程要求 操作者必須戴防靜電手腕 涉及到操作靜電敏感器件的桌臺面須采用防靜電臺墊 ESD敏感型器件必須用靜電屏蔽與防靜電器具轉運。 準備開封、測試靜電敏感器件時必須在防靜電工作臺上進行，有條件的可 配用離

10、子空氣發(fā)生器清除空氣中的電荷 組裝所用的焊接設備及成形工裝設備都必須接地，焊接工具使用內熱式烙 鐵，接地要良好，接地電阻要小 電源供電系統(tǒng)要改裝用變壓器進行隔離，地線要可靠，防止懸浮地線，接 地電阻小于10歐姆 產(chǎn)品測試時，在電源接通的情況下，不能隨意插拔器件，必須在關掉電源的情況下插拔。 凡ESD敏感型器件不應過早地拿出原封裝，要正確按操作，盡量不能摸ESD敏感型器件管腿。 用波峰焊接時，焊料和傳遞系統(tǒng)必須接地。 靜電控制和防護19靜電敏感元件及忍耐電壓20靜電敏感元件及忍耐電壓21靜電防護措施一覽表22靜電防護措施一覽表23防靜電器材的基本配置24防靜電器材的基本配置25防靜電工作區(qū)的設計

11、26防靜電系統(tǒng)的設計27防靜電工作區(qū)各種器材的靜電性能要求28防靜電工作區(qū)各種器材的靜電性能要求29防靜電測試儀表 手腕帶/腳帶/防靜電鞋綜合檢測儀用途：用于檢測手腕帶， 腳帶，防靜電鞋是否符合要求。測試腳帶 及防靜電鞋時，需 增加一塊金屬板及儀表連接的導線。 除靜電離子風機檢測儀用途：定期對離子風機平衡度和衰減時 間進行檢測及校驗以確保離子風機工作在安全的指標范圍。 靜電場探測儀用途：測量靜電場以反映靜電的存在，以電壓 形式讀數(shù)，用來測試環(huán)境的靜電強度。一般受環(huán)境影響和靜電瞬 間特性，很難真實反映實際情況。 靜電屏蔽袋測試儀用途：用于檢測靜電屏蔽袋的屏蔽效果。 表面電阻測量儀用途：用于測量材

12、料表面電阻，體積電阻。防靜電系統(tǒng)測試30防靜電系統(tǒng)測試指標31防靜電系統(tǒng)測試方法32防靜電系統(tǒng)測試方法33防靜電系統(tǒng)測試方法34防靜電系統(tǒng)測試方法35防靜電系統(tǒng)測試方法36防靜電失效處理分析機制37防靜電系統(tǒng)定期檢查機制38防靜電用品的選用39防靜電用品的選用40Maxclean 防靜電產(chǎn)品介紹 表面電阻測試儀 特點 : 1. 便于攜帶 2. 應用廣泛 3. 測試范圍廣(103-12 ohms) 4. 靈活性，易操作 功能: 1. 測試防靜電椅子、工作臺的表面 電阻. 2. 測試表面電阻在 103-12 歐姆范圍內產(chǎn)品的電阻. 100伏表面電阻測試儀41Maxclean 防靜電產(chǎn)品介紹 離子風

13、機 特點 :緊湊的設計內置的照明系統(tǒng)容易安裝維護保養(yǎng)少快速電離和中和空氣功能:平衡電壓: 10V散電時間: 10s有效范圍: 600mm優(yōu)良的防靜電性能坐立式離子風機懸掛式（吊式）離子風機42Maxclean 防靜電產(chǎn)品介紹 椅子 特點 :良好的防靜電性能可調節(jié)傾斜度的椅背光亮的鋁合金結構氣動升降器360 度旋轉性能良好的包邊線圈 功能:用于十級凈化環(huán)境或防靜電環(huán)境使用安全舒適凈化防靜電椅43Maxclean 防靜電產(chǎn)品介紹 風槍 特點:手握式，易操作和維護清潔和防靜電雙重功能功能: 廣泛運用在電子、塑料和屏幕印刷行業(yè)。有效間隔是 25cm 電離速度很快 離子風槍44Maxclean 防靜電產(chǎn)

14、品介紹 離子棒 特點 : 設計簡單、耐用容易操作和維護廣泛應用于造紙和印刷行業(yè)功能: 相對近距離的防靜電環(huán)境應用使用壓縮空氣的離子棒45Maxclean 防靜電產(chǎn)品介紹 離子風簾特征 :獨特的線性氣流設置 壓縮空氣可以從一端或兩端充入較強的防靜電性能，容易操作和維護功能: 持續(xù)清潔和消除靜電功能.吹走物體上的塵粒，防止其再次吸附廣泛應用于電子、塑料和表面噴涂的行業(yè) 離子風簾46Maxclean 防靜電產(chǎn)品介紹 手腕帶測試儀特點: 1. 容易操作 2. 成本低 3. 用途廣泛（電子和其他工業(yè)） 4. 報警系統(tǒng)功能:迅速檢測儀器的防靜電性能測試儀能證實防靜電裝置良好接地 手腕帶測試儀47Maxcle