1、江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,工廠的防靜電對策,2012-12-20,靜電的基本知識 易受靜電破壞的場所 工廠的靜電對策 防靜電的具體實施 消除靜電的方法 靜電防護工作中的注意事項 ESD防護的物品儀器設備,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,一、靜電的基本知識,1、靜電的發(fā)生與帶電 所謂靜電，主要是指伴隨兩個物體的接觸和分離等力學運動，本來是中性的物體，呈現(xiàn)往正或負某一方偏移的狀態(tài)的電荷。另外，已產(chǎn)生的靜電在物體上蓄積稱之為靜電帶電。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2、各種靜電帶電現(xiàn)象 靜電帶電現(xiàn)象有多種，常見的有: 摩擦帶電:兩物體摩擦產(chǎn)生靜電。特別是絕緣體之間更容易產(chǎn)生靜

2、電并很難除掉。 人行走時（鞋底和地面的摩擦、衣服的摩擦） 剝離帶電:在剝離密切貼附的物體時會產(chǎn)生靜電。物質(zhì)間相互傳送電荷并按照帶電列極性帶上電荷。 一般情況下，高電位帶電可達到數(shù)百數(shù)千。 撕掉膠帶（撕掉保護膜）,平衡狀態(tài) 接觸(離子移動) 形成電氣二重層 因剝離帶電,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,誘導帶電:帶電物體附近有絕緣導體時，受靜電誘導的電荷分布不均會導致導體帶電。 因此，電子部品和實裝基板的周圍有帶電物體的情況，就算不直接接觸，也必須考慮電子部品和實裝基板帶電的問題。 流動帶電：管路中液體、氣體的流動 攪拌帶電：儲存槽內(nèi)液體的流動 飛沫帶電：液體、氣體細小分開的飛散 ,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份

3、有限公司,半導體裝置的靜電敏感度-靜電敏感器件 (Static Sensitive Device 簡稱SED）,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,3、ESD(Electro-Static discharge靜電放電)的風險 從上表可以看出電子元器件靜電承受電壓是很低的，敏感元件只需要20V的電壓即能被損壞（大部分1000V)。而且大部分的靜電破壞是潛在的，并不能夠被馬上識別出。找出靜電破壞的證據(jù)和根源一般相當不容易，而且成本可能很高。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,4、靜電對電子工業(yè)的影響,4-1、微污染 因為任何時候晶片本身或空氣中的灰塵粒子帶有電荷，在它附近即會出現(xiàn)一個電場，靠近這些材料將感應由此

4、被極化。庫倫力F即會出現(xiàn)并將它們拉在一起，如果兩者帶 有不相同的電荷，那結果更不用說了。 為了消除微污染，對于有的產(chǎn)品即使對大電流不敏感，但對塵埃污染敏感的元件也需要進行靜電的防護，如FPC原材料，避免造成FPC異物。,由于B上發(fā)生極化而感出庫倫力F,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,4-2、靜電失效 大規(guī)模的生產(chǎn)、包裝或測試過程中，靜電放電對電子裝置所造成的危害是無須置疑的。隨著對器件體積各容限的要求的提高，電路尺寸也已不斷地減少，但這也使得器件對靜電放電的危害承受力下降。特別是在專為越來越低的工作電壓所設計的電路中，微小的電荷就能導致致件損壞。一旦器件在制造階段發(fā)現(xiàn)問題并解決問題所需的費用是高昂

5、的。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,5、靜電造成的損害： 元件吸附灰塵，改變線間的阻抗，影響元件的功能及壽命。 因電場或電流破壞元件絕緣層和導體，使元件不能工作（完全破壞）。 因瞬間的電場軟擊穿或電流產(chǎn)生過熱，使元件受傷，雖然仍能工作，但是壽命受損。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,6、靜電放電敏感試驗的三個模型及標準： 人體放電模式（Human Body Model ， HBM）（標準：EOS/ESD-S5.1） 顧名思義此為借由人體于走動摩擦產(chǎn)生靜電，而影響到組件的模式。 機械放電模式（電場感應模式Field Induced Model ， FIM）（標準：EOS/ESD-S5.2）指由于外來電

6、場感應產(chǎn)生電荷。 帶電器件放電模式（ Charged Device Mode，CDM ）（標準：EOS/ESD-S5.3）。 上述FIM模式中當組件被移離開電場,巧遇機緣將電荷引導接地就變成導接地就變成CDM模式。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,二、易受靜電破壞的場所,實際上電子產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用的全過程，從器件制造到插件裝焊，整機裝聯(lián)，包裝運輸直至產(chǎn)品應用都在靜電的威脅之下。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,三、工廠的靜電對策,1、靜電對策的基本 靜電對策的基本考慮方式有： 防止靜電產(chǎn)生 即使產(chǎn)生了靜電也不帶電 即便帶電也不放電（適量緩慢釋放） 以此為本進行對策。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2、工

7、廠常用的靜電對策 2-1、工廠環(huán)境 作為工廠環(huán)境內(nèi)的防靜電對策的根本應設置靜電對策用接地線。不得已的情況除外，應與設備用接地線分離，單獨鋪設防靜電對策用的接地線。 另外，與鋪設接地線對策并用的還有濕度控制。如果濕度能控制在左右就能大幅有效防止靜電的產(chǎn)生。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2-2、作業(yè)環(huán)境 對作業(yè)臺及作業(yè)椅子等工廠內(nèi)使用物品的基本對策是連接接地線，確保靜電的釋放路徑。 換言之，在有帶電可能性的場所使用表面電阻率在104109之間的材料，并且與防靜電對策用接地線相連接。 另外，使用不銹鋼鋼板時，由于自身的電阻率較低，電流突然通過接地線就會造成半導體部品的破損和設備的漏電，所以從保護人身

8、安全考慮應該在通路中加入的電阻。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2-3、作業(yè)者 作業(yè)者防靜電對策的基本是穿戴防靜電服、靜電手環(huán)和靜電鞋。 通常情況下，人體和椅子及衣服摩擦、鞋與地面的摩擦等會產(chǎn)生數(shù)的帶電。防帶電作業(yè)服可以抑制帶電，并且靜電可以通過靜電手環(huán)和靜電鞋接地，不對半導體放電。靜電手環(huán)內(nèi)置()的電阻，目的是為了發(fā)生漏電時保護作業(yè)人員無觸電危險。 其中最基本的要求是產(chǎn)線上所有接觸半導體和基板的作業(yè)人員都應嚴格遵守各項規(guī)定。特別是向外來客人解說的人員和技術或生產(chǎn)技術擔當者等，也就是說即使是平常作業(yè)者以外的人員不會接觸到基板也應嚴格遵守。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2-4 、設備/治具 對設備

9、/治具的靜電對策基本上與作業(yè)臺和作業(yè)椅的對策相同。也就是說，在有帶電可能性的場所，應使用表面電阻率高（在106109范圍內(nèi)）的材料，設備與治具都要用接地線相連接。 傳送帶本體與回轉(zhuǎn)部分應與接地線連接，無法連接的部分應用除電刷等進行除電。 焊烙鐵、電動或氣動螺絲刀使用3芯型的，若用2芯的話要與接地線連接。 鑷子、刷子等用防靜電專用刷。 在治具設計時應特別注意選擇不易帶電的材料。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2-5、基板存放 基板存放的防靜電對策基本上分為兩部分。首先，對靜電耐壓值以下的靜電實施抑制管理；同時，除了對作業(yè)者采取措施之外還有必要注意用防靜電袋來存放基板。 其次，基板實裝結束的部品因為

10、回路設計時已進行了防護，部品單品的靜電耐壓值有提高，這是事實。但是，如果使用沒有進行靜電對策的周轉(zhuǎn)箱就很容易帶上數(shù)的靜電，所以有必要使用防靜電的周轉(zhuǎn)箱或者其它采取靜電防護的周轉(zhuǎn)車等存放。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2-6、除電器 前面所陳述的接地對策，對導體來說是有效的，但對于絕緣體來說基本上沒有什么作用。若是絕緣體帶電的話，就算接地電荷也不會移動。 對于帶電的塑料和外殼除電，以及其他接地無法對策的情況，使用除電器就可以解決。另外，如果使用表面電位計檢查帶電狀況后，接地也無法取得良好除電效果的話，有必要考慮是否應導入除電器。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2-7、檢測 為了確認各種對策的效果，

11、使用表面電位計測量電位。 雖然有必要精確測量帶電物體的電荷，但因為這種測量比較困難，所以現(xiàn)在采用的一般較廣泛的電位測量。對生產(chǎn)中使用的作業(yè)臺和作業(yè)椅、周轉(zhuǎn)箱和插板、作業(yè)者等的帶電電位進行測量。 另外，作業(yè)臺前放置導電墊時，測定接地電阻的同時，還應確定接地點的阻值是否在適合的范圍內(nèi)，這是非常重要的。 還有購入防靜電周轉(zhuǎn)箱和印刷基板收納箱時，如果想知道其材質(zhì)及導電率的話，可以測定表面阻率。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2-8、管理 采取的靜電對策必須進行管理，要確認靜電手環(huán)的導通和接地間的阻值。雖說靜電手環(huán)的耐用性有很大的提高，但由于是極易斷線和發(fā)生導通不良的物品，所以需要每天進行確認。 關于靜電

12、鞋，接地間的阻值不會急劇變動，但如果鞋底變臟會降低其導電性，所以還是有確認阻值的必要。 最后，為了識別靜電對策品和未對策品，以及明示對策品，需要使用“防靜電標識”并能有效識別多數(shù)的周轉(zhuǎn)箱。,四、防靜電的具體實施,1、ESD的首要認知是： 你個人是整個防制過程中最重要的一部分，ESD主要癥結在于人員的管理問題。缺乏人員的完全參與，任何的防護計劃均無法實行。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2、缺乏管制意識的主要原因： 和電子器件相比之下，我們敏感性極差。,1、人能 * 感覺到：20003000V 聽到： 40005000V 見到： 5000V 而敏感器件只須100V便能被

13、損壞（大部分1000V）,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,3、防靜電的具體操作 3-1、劃分靜電安全區(qū)域 完整的導電材料及接地系統(tǒng),使產(chǎn)生靜電運動物體及時泄放或中和。 通常規(guī)定在該區(qū)域內(nèi)任意兩點之間的靜電電壓不得超100V。 防靜電工作區(qū):由各種防靜電設施、器件及明確的區(qū)域界限形成的工作場地,靜電安全 工作區(qū)2,靜電屏蔽容器,靜電安全工作區(qū)1,防靜電標志應符合GJB 1649的規(guī)定，如下圖所示,注意:靜電工作區(qū)域標志為黃黑相間的斜條紋，線條寬度為2 5 cm，如下圖所示,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,3-2、在靜電安全區(qū)域使用或安裝敏感元件,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,3-3、用靜電屏蔽容器運送敏感

14、元件或電路板 靜電敏感元件應用封閉的導電容器存放或運輸,只有在靜電防護工作區(qū)或容器置在接地的靜電表面,才可打開防靜電容器。,把靜電敏感元件放于周轉(zhuǎn)箱或可再用靜電電屏蔽袋或TYAY中,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,3-4、定期檢測所安裝的靜電防護系統(tǒng)是否操作正常,定期測試靜電環(huán)及靜電鞋的接地電阻是否介于百萬至千萬歐姆內(nèi)。 定期測試桌墊接地電阻是否介于百萬至千萬歐姆之內(nèi)并檢查接地通路。 測試在用屏蔽袋是否符合規(guī)格。 及時向靜電防護人員報告問題并予以記錄,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,3-5、確保供應商明白及遵從以上原則。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,3-6、其它防護措施 避免靜電敏感元件及電路板與塑膠

15、制品或工具接觸，如計算器，電腦及電腦線端。 把所工具及機器接上地線。 用防靜電桌墊。 遵守公司的電氣安全規(guī)定與靜電防護規(guī)定。 禁止沒有帶手環(huán)的員工及客人接近靜電防護工作站并立刻告之有關引致靜電電破壞的可能。,五、消除靜電的方法,在靜電防護過程中打算將靜電完全消除是困難的，但是我 們可采取措施，將靜電的產(chǎn)生和積聚控制在最小限度之內(nèi)。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,1、導電性物體的靜電消除 導電物體的物理性是物體中的電子可以自由移動，電位會迅速一衡，達到每點電位相等。因此我們利用電子自由移動特性，給導電物體接地，給予不平衡電子一個通路， 將多余的電子釋放至大地，即可消除物

16、體帶的靜電。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2、非導體靜電的消除 非導體的電荷無法在物體中自移動，要想將其表面電荷消除，只能采用以下方法: * 控制環(huán)境的溫度和濕度 * 用靜電導體制品取代非導體制品 * 采用靜電消除劑 * 采用靜電屏蔽,六、靜電防護工作中的注意事項,靜電衣必須確實穿著以確保無內(nèi)層衣物外露，避免其它飾物碰觸元件, 及肩長發(fā)應綁束于腦后再戴靜電帽。 減少手與靜電敏感元件間非必要的接觸，且愈少愈好。 敏感元件置于靜電消散桌墊上時應將元件pin腳朝下,元件的線腳可藉此得到保護。 請勿在任何工作表面滑動靜電敏感元件?；瑒釉斐赡Σ敛⑦M而產(chǎn)生靜電荷。 處理IC元件時應將接觸元件本體，避免碰觸

17、線腳，線腳是最容易造成元件損壞的傳導路徑。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,不可將元件置於防護容器外。 不可將絕緣材料及高靜電物品存放于靜電料盒或靜電工作區(qū)內(nèi)。比如：塑膠資料夾或書面資料置于容器內(nèi)，標簽應貼于容器外面。 進入靜電安全工作區(qū)，應遵循公司靜電防護程序。 注意靜電標簽。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,1、靜電手環(huán)(Wrist Straps) 為什么要戴靜電環(huán)呢？（限流電阻及金屬導體） A. 靜電釋放 B. 降低電壓，保護元件及人體 C. 限制電流，使通過人體的電流小于5mA 正確配戴: A. 讓靜電環(huán)上金屬片充分接觸人體皮膚 B. 保證靜電腕線確實與接地線連接 C. 每次作業(yè)之前必須用靜電

18、環(huán)測試器測量人體接地狀況；測試器上綠燈亮并伴有蜂鈴聲，則表明接地狀況良好，可取用靜電敏感元件。,七、ESD防護的物品儀器設備,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,緊貼皮膚 限流電阻 確實接地 易于分離,OK,NG,NG,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,2、靜電扣，防靜電桌墊 處理靜電放電敏感（ESDS）元件,工作臺應為接地的、去靜電桌面。絕不可使用金屬桌面代替去靜電桌面, 因為金屬桌面太容易在電氣裝置使用的地方存在不少電擊的危險。必須使用時需要加靜電消散性材料進行于金屬表面上進行隔離，如發(fā)現(xiàn)有靜電膠皮破損變色等情況時需要及時匯報進行更換。,106109,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,3 、容 器 在封閉的導電容器或容器盒內(nèi)存放和運輸靜電放電敏感元件。 4 、工作臺，送貨車 為保護靜電放電敏感元件不受到外部強靜電場的影響，運送靜電放電敏感元件的防靜電運輸工具應由 高導電性材料（建議使用不銹鋼）制作，車子經(jīng)常固定時要求硬接地。,江蘇星銳物聯(lián)網(wǎng)股份有限公司,5、離子風機 5-1、 懸掛式離子風機應懸掛在離工作臺面