靜電防護(hù)培訓(xùn)(專業(yè)和完整)

1、2022-5-1812022-5-182電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.1 靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn)靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn)n什么是靜電？通俗地來說，靜電就是靜止不動的電荷。它一般存在于物體的表面。是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果。靜電是通過電子或離子轉(zhuǎn)移而形成的。靜電可由物質(zhì)的接觸和分離、靜電感應(yīng)、介質(zhì)極化和帶電微粒的附著等物理過程而產(chǎn)生。2022-5-183電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.1 靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn)靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn)n什么是靜電放電呢？處于不同靜電電位的兩個物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移就是靜電放電

2、。這種轉(zhuǎn)移的方式有多種，如接觸放電、空氣放電。n一般來說，靜電只有在發(fā)生靜電放電時，才會對元器件造成傷害和損傷。如人體帶電時只有接觸金屬物體、或與他人握手時才會有電擊的感覺。2022-5-184電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.1 靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn)靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn)n對電子元器件來說，靜電放電（ESD）是廣義的過電應(yīng)力的一種。廣義的過電應(yīng)力是指元器件承受的電流或電壓應(yīng)力超過其充許的最大范圍。n三種過電應(yīng)力現(xiàn)象的特點(diǎn)比較，見表1.1。2022-5-185電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.1 靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn)靜

3、電和靜電放電的定義和特點(diǎn)閃電（Lightning)過電（EOS）靜電放電（ESD）極端的高壓極大的能量低電壓（16V）持續(xù)時間較長較低的能量高電壓（4KV）持續(xù)時間短（幾百納秒）很低的能量快速的上升時間表1.1 三種過電應(yīng)力現(xiàn)象的特點(diǎn)比較2022-5-186電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.2 對靜電認(rèn)識的發(fā)展歷史對靜電認(rèn)識的發(fā)展歷史n人類對靜電放電危害的認(rèn)識也是經(jīng)歷了一段漫長的歷史，電子行業(yè)認(rèn)識到ESD的危害也是最近幾十年。nESO/ESD也許是當(dāng)今電子制造行業(yè)最主要的失效機(jī)理。2022-5-187電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.

4、3 靜電的產(chǎn)生靜電的產(chǎn)生n通常物體保持電中性狀態(tài)，這是由于它所具有的正負(fù)電荷量相等的緣故。如果兩種不同的材料的物體因直接接觸或靜電感應(yīng)而導(dǎo)致相互間電荷的轉(zhuǎn)移，使之存在過剩電荷，這樣就產(chǎn)生了靜電。n帶有靜電電荷的物體之間或者它們與地之間有一定的電勢差，稱之為靜電勢。2022-5-188電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3 靜電的產(chǎn)生靜電的產(chǎn)生n靜電產(chǎn)生的主要兩種形式：n摩擦產(chǎn)生靜電n感應(yīng)產(chǎn)生靜電2022-5-189電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3.1 摩擦產(chǎn)生靜電摩擦產(chǎn)生靜電n產(chǎn)生：兩種物體直接接觸后形成的，通常發(fā)生于絕緣體與絕緣體

5、之間或者絕緣體與導(dǎo)體之間。-+-+絕緣體A、摩擦生電絕緣體2022-5-1810電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3.1 摩擦產(chǎn)生靜電摩擦產(chǎn)生靜電n當(dāng)兩各具有不同的電子化學(xué)勢或費(fèi)米能級的材料相互接觸時，電子將從化學(xué)勢高的材料向化學(xué)勢低的材料轉(zhuǎn)移。當(dāng)接觸后又快速分離時，總有部分轉(zhuǎn)移出來的電子來不及返回到它們原來所在的材料，從而使化學(xué)勢低的材料因電子過剩而帶負(fù)電，化學(xué)勢高的材料因電子不足而帶正電。2022-5-1811電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3.1 摩擦產(chǎn)生靜電摩擦產(chǎn)生靜電n摩擦產(chǎn)生靜電的大小除了與摩擦物體本身的材料性質(zhì)有關(guān)之外

6、，還要受到許多因素的影響，如環(huán)境的濕度、摩擦的面積、分離速度、接觸壓力、表面潔凈度等。2022-5-1812電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3 .2 感應(yīng)產(chǎn)生靜電感應(yīng)產(chǎn)生靜電n產(chǎn)生：帶電物體與導(dǎo)體之間，兩種物體無需直接接觸。+帶電體B、感應(yīng)生電導(dǎo)體+2022-5-1813電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3.2 感應(yīng)產(chǎn)生靜電感應(yīng)產(chǎn)生靜電n顯然，非導(dǎo)體不能通過感應(yīng)產(chǎn)生靜電。2022-5-1814電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3.3 靜電荷靜電荷n靜電的實(shí)質(zhì)是存在剩余電荷。電荷是所有的有關(guān)靜電現(xiàn)象本質(zhì)方

7、面的物理量。電位、電場、電流等有關(guān)的量都是由于電荷的存在或電荷的移動而產(chǎn)生的物理量。n電量用Q表示，單位是庫侖C，由于庫侖的單位太大通常用微庫或納庫。n1庫侖（C）=1.0E+06微庫（C）n1庫侖（C）=1.0E+13納庫（C）2022-5-1815電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3.4 靜電勢靜電勢n靜電勢與叫靜電電壓。實(shí)際環(huán)境中產(chǎn)生的靜電電壓通常是指帶電體與大地之間的電位差。n通常把靜電帶電體與另一個物體或大地看成一個電容器。電容器的電容量是C，電容器一個電極上的電荷量Q和電容器兩個極間的電位差V之間有如下關(guān)系：2022-5-1816電子元器件抗電子元器件

8、抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3.4 靜電勢靜電勢nV=Q/C （1.1）n將1.1中的電容等效成平板電容器，其電容量C可表示為C=A X/d （1.2）nA為電容器面積、為兩板之間物質(zhì)的介電常數(shù)，d為兩板之間的距離，將(1.2)帶入（1.1)得：V=Q X d / A X2022-5-1817電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.3.5 影響靜電產(chǎn)生和大小的因素影響靜電產(chǎn)生和大小的因素n靜電的產(chǎn)生及其大小與環(huán)境濕度和空氣中的離子濃度有密切的關(guān)系。在高濕度環(huán)境中由于物體表面吸咐有一定數(shù)量雜質(zhì)離子的水分子，形成弱導(dǎo)電的濕氣薄層，提高了絕緣體的表面電導(dǎo)率，可將

9、靜電荷散逸到整個材料的表面，從而使靜電勢降低。2022-5-1818電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.4 靜電的來源靜電的來源n在電子制造業(yè)中，靜電的來源是多方面的，如人體、塑料制品、有關(guān)的儀器設(shè)備以及電子元器件本身。2022-5-1819電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.4.1 人體靜電人體靜電n人體是最重要的靜電源，這主要有三個方面的原因。其一，人體接觸面廣，活動范圍大，很容易與帶有靜電荷的物體接觸或摩擦而帶電，同時也有許多機(jī)會將人體自身所帶的電荷轉(zhuǎn)移到器件或者通過器件放電。其二，人體與大地之間的電容低，故少量的人體靜電荷即可導(dǎo)致

10、很高的靜電勢。其三，人體的電阻較低，相當(dāng)于良導(dǎo)體，故人體處于靜電場中也容易感應(yīng)起電，而且人體某一部分帶電即可造成全身帶電。2022-5-1820電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.4.1 人體靜電人體靜電n影響人體靜電的因素十分復(fù)雜，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：n1、人體靜電與人體接觸的環(huán)境以及活動方式有關(guān)；n2、人體靜電與環(huán)境濕度有關(guān)，濕度越低則靜電勢越高；n3、人體靜電與所著衣物和鞋帽的材料有關(guān)，化纖和塑料制品較之棉制品更容易產(chǎn)生靜電。n4、人體靜電與個體人的體質(zhì)有關(guān)，主要表現(xiàn)在人體等效電容與等效電阻上。n5、人體靜電與人的操作速度有關(guān)，操作速度越快，人體靜電勢越高

11、。n6、人體各部位所帶的靜電電荷不是均等的，一般認(rèn)為手腕側(cè)的靜電勢最高。2022-5-1821電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.4.2 儀器和設(shè)備的靜電儀器和設(shè)備的靜電n儀器和設(shè)備也會由于摩擦或靜電感應(yīng)而帶上靜電。2022-5-1822電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.4.3 器件本身有靜電器件本身有靜電n電子元器件的外殼（主要指陶瓷、玻璃和塑料封裝管殼）與絕緣材料相互摩擦，也會產(chǎn)生靜電。2022-5-1823電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.4.4 其它靜電來源其它靜電來源n在電子元器件的制造、安裝、傳

12、遞、運(yùn)輸、試驗(yàn)、儲存、測量和調(diào)試等過程中，會遇到各種各樣的由絕緣材料制成的物品。這些物品相互摩擦或與人體摩擦都會產(chǎn)生很高的靜電勢。2022-5-1824電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.5 靜電放電的三種模式靜電放電的三種模式n靜電對電子產(chǎn)品的損害有多種形式，其中最常見、危害最大的是靜電放電（ESD）。通過對靜電的主要來源以及實(shí)際發(fā)生的靜電放電過程的研究認(rèn)為，對元器件造成損傷的主要是三種模式，即帶電人體的靜電放電模式、帶電機(jī)器的放電模式和充電器件的放電模式。2022-5-1825電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.5.1 帶電人體的放電

13、模式（帶電人體的放電模式（HBM）n由于人體會與各種物體間發(fā)生接觸和磨擦，又與元器件接觸，所以人體易帶靜電，也容易對元器件造成靜電損傷。普遍認(rèn)為大部分元器件靜電損傷是由人體靜電造成的。n人體與被放電體之間的放電有兩種。即接觸放電和電弧放電。2022-5-1826電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.5.2 帶電機(jī)器的放電模式（帶電機(jī)器的放電模式（MM）n機(jī)器因?yàn)槟Σ粱蚋袘?yīng)也會帶電。帶電機(jī)器通過電子元器件放電也會造成損傷。2022-5-1827電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6 靜電放電失效靜電放電失效n在元器件裝配、傳遞、試驗(yàn)、測試、運(yùn)

14、輸和儲存的過程中由于殼體與其它材料磨擦，殼體會帶靜電。一旦元器件引出腿接地時，殼體將通過芯體和引出腿對地放電。2022-5-1828電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.1 失效模式失效模式n電子元器件由靜電放電引發(fā)的失效可為突發(fā)性失效突發(fā)性失效和潛在性失效潛在性失效兩種模式。2022-5-1829電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.1 失效模式失效模式n突發(fā)性失效是指元器件受到靜電放電損傷后，突然完全喪失其規(guī)定的功能，主要表現(xiàn)為開路、短路或參數(shù)嚴(yán)重漂移。n潛在性失效是指靜電放電能量較低，僅在元器件內(nèi)部造成輕微損傷，放電后器件電參數(shù)

15、仍然合格或略有變化，但器件的抗過電應(yīng)力能力已經(jīng)明顯削弱，或者使用壽命已明顯縮短，再受到工作慶力或經(jīng)過一段時間工作后將進(jìn)一步退化，直到造成徹底失效。2022-5-1830電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.1 失效模式失效模式n在使用環(huán)境中出現(xiàn)的靜電放電失效大多數(shù)為潛在失效。潛在失效比突發(fā)性失效具有更大的危險(xiǎn)性，這一方面是因?yàn)闈撛谑щy以檢測、而器件在制造和裝配過程中受到的潛在靜電損傷會影響它裝入整機(jī)后的使用壽命；另一方面，靜電損傷具有積累性，即使一次靜電放電未能使器件失效，多次靜電損傷累積起來最終必然使之完全失效。2022-5-1831電子元器件抗電子元器件抗E

16、SD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.2 失效機(jī)理失效機(jī)理n靜電放電失效機(jī)理可分為過電壓場致失效和過電流熱致失效。實(shí)際元器件發(fā)生哪種失效，取決于靜電放電回路的絕緣程度。2022-5-1832電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.2 失效機(jī)理失效機(jī)理n（1）電電壓場致失效：n過電壓場失效是指高阻抗的靜電放電回路中，絕緣介質(zhì)兩端的電極因受了高靜電放電電荷而呈現(xiàn)高電壓，有可能使電極之間的電場超過其介質(zhì)臨界擊穿電場，使電極之間的介質(zhì)發(fā)生擊穿失效。高靜電電荷和高電壓的來源既可以是靜電源直接接觸放電，也可以是由于場感應(yīng)而產(chǎn)生的。影響過壓失效的主要因素是累積的靜電電荷和高電

17、壓。2022-5-1833電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.2 失效機(jī)理失效機(jī)理n（2）過電流熱致失效：n過電流熱致失效是由于較低阻抗的放電回路中，由于靜電放電電流過大使局部區(qū)域溫升超過材料的熔點(diǎn)，導(dǎo)致材料發(fā)生局部熔融使元器件失效。影響過流失效的主要因素是功率密度。 n物體帶靜電表示它有一定的能量，單位時間釋放的能量是功率。通過單位面積釋放的功率是功率密度。我們研究靜電放電過程中釋放的能量、功率和功率密度與哪些因素有關(guān)。 2022-5-1834電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.2 失效機(jī)理失效機(jī)理na.靜電放電過程中釋放的能量

18、靜電放電過程中釋放的能量n物體帶靜電電量為Q，它與地電位差為V，帶靜電物體的靜電能是：n E=QV （1.1）n依據(jù)（13-1）式得：n E= Q2 /C （1.2）n從（1.2）式看出帶靜電物體的靜電能與靜電量的平方成正比與等效電容成反比。顯然靜電量越大對元器件造成ESD損傷的危險(xiǎn)性越大。 2022-5-1835電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.2 失效機(jī)理失效機(jī)理nB.影響影響ESD損傷的另一個因素是放電時間的長短損傷的另一個因素是放電時間的長短n靜電能量大，但如果釋放的時間長，功率會很小，ESD損傷的程度就小。表征放電時間的長短的參量是放電時間常數(shù)又稱弛

19、豫時間。在放電回路中有：n RC。例如對人體放電，若電容為100pF；電阻為1500，時間常數(shù)是150ns。 n顯然，在靜電放電電量不變時，元器件的放電回路中電阻、電容越大，功率就越小，靜電的損傷性就越小。 2022-5-1836電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.2 失效機(jī)理失效機(jī)理nC.與靜電放電功率有關(guān)的因素與靜電放電功率有關(guān)的因素 n靜電放電的峰值功率為V2/R或Q2 /RC2 ，即靜電放電功率與放電回路的串聯(lián)電阻和電容的平方成反比，與靜電量的平方或靜電壓的平方成正比。增加放電回路的串聯(lián)電阻和增加放電回路的串聯(lián)電阻和電容是減小電容是減小ESD損傷的有效途

20、徑。損傷的有效途徑。n放電回路高阻區(qū)的橫截面積為A，則在高阻區(qū)放電的功率密度是Q2 /ARC2 。所以增加放電回路高阻區(qū)的橫截面積增加放電回路高阻區(qū)的橫截面積也是減小也是減小ESD損傷的重要途徑損傷的重要途徑。 2022-5-1837電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.2 失效機(jī)理失效機(jī)理反偏反偏pn結(jié)比正偏結(jié)比正偏pn結(jié)更容易發(fā)生熱致失效結(jié)更容易發(fā)生熱致失效，在反偏條件下使結(jié)損壞所需要的能量只有正偏條件下的十分之一左右。這是因?yàn)榉雌珪r，大部分功率消耗在結(jié)區(qū)中心，而正偏時，則多消耗在結(jié)區(qū)外的體電阻上。對于雙極器件，通常發(fā)射結(jié)的面積比其它結(jié)的面積都小，而且結(jié)面也比

21、其它結(jié)更靠近表面，所以常常觀察到的是發(fā)射結(jié)的退化。2022-5-1838電子元器件抗電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識損傷的基礎(chǔ)知識n1.6.2 失效機(jī)理失效機(jī)理n對于靜電放電熱致失效，環(huán)境溫度越高，發(fā)生失效所需的靜電能量越低，越容易發(fā)生此類失效。 n需要強(qiáng)調(diào)的是，無論是過壓失效還是過流失效，都必須考慮時間效應(yīng)。靜電脈沖雖然電壓很高，但相對其它EOS應(yīng)力而言其能量較低，放電脈沖時間很短。這也是器件的ESD失效閾值電壓遠(yuǎn)高于其額定工作電壓的原因。 2022-5-1839制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.1 靜電防護(hù)的作用和意義靜電防護(hù)的作用和意義n靜電現(xiàn)象是客觀存在的，防止靜電

22、對元器件損傷的途徑只有兩條：一是元器件的設(shè)計(jì)和制造上進(jìn)行抗靜電設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化，提高元器件內(nèi)在的抗靜電能力；另一方面，就是采取靜電防護(hù)措施，使器件在制造、運(yùn)輸和使用過程中盡量避免靜電帶來的損傷。對元器件的使用方，包括后工序廠家、電路板、組件制造商以及整機(jī)廠商來說，主要甚至只能采取后一種方法來防止或減少靜電對元器件的損害。 2022-5-1840制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.1 .1多數(shù)電子元器件是靜電敏感器件多數(shù)電子元器件是靜電敏感器件n2.1 .2靜電對電子行業(yè)造成的損失很大靜電對電子行業(yè)造成的損失很大n2.1 .3國內(nèi)外企業(yè)的狀況國內(nèi)外企業(yè)的狀況2022-5-1841

23、制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.2 靜電對電子產(chǎn)品的損害靜電對電子產(chǎn)品的損害n靜電對電子產(chǎn)品的損害有多種形式，并具有自身的特點(diǎn)。 2022-5-1842制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.2 .1 靜電損害的形式靜電損害的形式n靜電的基本物理特性為：吸引或排斥，與大地有電位差，會產(chǎn)生放電電流。這三種特性能對電子元器件的三種影響： n(a)靜電吸附灰塵，降低元器件絕緣電阻（縮短壽命）n(b)靜電放電（ESD）破壞，造成電子元器件的損害；n(c) 靜電放電產(chǎn)生的電磁場幅度很大（達(dá)幾百伏/米）頻譜極寬（從幾十光到幾千光），對電子產(chǎn)器造成干擾甚至損壞（電磁于擾）

24、。2022-5-1843制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.2 .2 靜電損害的特點(diǎn)靜電損害的特點(diǎn)n相對于其它應(yīng)力，靜電對電子產(chǎn)品損害存在以下一些特點(diǎn)：n1、隱蔽性n2、潛在性和累積性n3、隨機(jī)性n4、復(fù)雜性2022-5-1844制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.2 .2 可能產(chǎn)生靜電損害的制造過程可能產(chǎn)生靜電損害的制造過程n元器件從生產(chǎn)到使用的整體過程中都可能遭受靜電損傷，依各階段的可分為：n1、元器件制造過程：在這個過程，包含制造、切割、接線、檢驗(yàn)到交貨。n2、印刷電路版生產(chǎn)過程：收貨、驗(yàn)收、儲存、插入、焊接、品管、包裝到出貨。n3、設(shè)備使制造過程：電

25、路板驗(yàn)收、儲存、裝配、品管、出貨。n4、設(shè)備使用過程：收貨、安裝、試驗(yàn)、使用及保養(yǎng)n5、設(shè)備維修過程2022-5-1845制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.3.1 靜電防護(hù)的目的和總的原則靜電防護(hù)的目的和總的原則n目的：目的：靜電防護(hù)的根本目的是在電子元器件、組件、設(shè)備的制造和使用過程中，通過各種防護(hù)手段，防止因靜電的力學(xué)和放電效應(yīng)而產(chǎn)生或可能產(chǎn)生的危害，或?qū)⑦@些危害限制在最小程度，以確保元器件、組件和設(shè)備的設(shè)計(jì)性能及使用性能不致因靜電作用受到損害。2022-5-1846制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.3.1 靜電防護(hù)的目的和總的原則靜電防護(hù)的目的和總

26、的原則n原則：原則：從原則上說靜電防護(hù)應(yīng)從控制靜電的產(chǎn)生和控制靜電的消散兩方面進(jìn)行，控制靜電產(chǎn)生主要是控制工藝過程和工藝過程中材料的選擇；控制靜電的消散則主要是快速而安全地將靜電泄放和中和；兩者共同作用的結(jié)果就有可能使靜電電平不超過安全限度，達(dá)到靜電防護(hù)的目的。2022-5-1847制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.3.2 基本思想和技術(shù)途徑基本思想和技術(shù)途徑n基本思想：基本思想：n（1）對可能產(chǎn)生接地的地方要防止靜電的聚集，及采取一定的措施，避免或減少靜電放電的產(chǎn)生，或采取“邊產(chǎn)生邊泄漏”的方法達(dá)到消除電荷積聚的目的，將靜電控制在不致引起產(chǎn)生危害的程度。n（2）對已存在的

27、電荷積聚，迅速可靠地消除掉。2022-5-1848制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.3.2 基本思想和技術(shù)途徑基本思想和技術(shù)途徑n基本途徑基本途徑：n生產(chǎn)過程中靜電防護(hù)的核心是“靜電消除”。其基本途徑有：n1、工藝控制法n2、泄漏法n3、靜電屏蔽法n4、復(fù)合中和法n5、整凈措施2022-5-1849制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.3.2 基本思想和技術(shù)途徑基本思想和技術(shù)途徑n1、工藝控制法、工藝控制法n旨在使生產(chǎn)過程中盡量少產(chǎn)生靜電荷，為此應(yīng)從工藝流程、材料選擇、設(shè)備安裝和操作管理方面采取措施，控制靜電的產(chǎn)生和積聚，控制靜電電位和靜電放電的能力，使之不

28、超過危害的程度。2022-5-1850制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.3.2 基本思想和技術(shù)途徑基本思想和技術(shù)途徑n2、泄漏法、泄漏法n旨在使靜電通過泄漏達(dá)到消除的目的。通常采用靜電接地是電荷向大地泄漏；也有采用增大物體電導(dǎo)的方法使接地沿物體表面工通過內(nèi)部泄漏，如添加靜電劑或增濕。最常見的是工作人員帶的防靜電腕帶，靜電接地柱。2022-5-1851制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.3.2 基本思想和技術(shù)途徑基本思想和技術(shù)途徑n3、靜電屏蔽法、靜電屏蔽法n根據(jù)靜電屏蔽的原理，可分為內(nèi)場屏蔽和外場屏蔽兩種。具體措施是用接地的屏蔽罩把帶電體與其它物體隔離開來

29、，這樣帶電體的電場將不會影響周圍其它物體（內(nèi)場屏蔽）；有時也用屏蔽罩把隔離的物體包圍起來，使其免會外界電場的影響（外場屏蔽）。2022-5-1852制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.3.2 基本思想和技術(shù)途徑基本思想和技術(shù)途徑n4、復(fù)合中和法、復(fù)合中和法n旨在使靜電荷通過復(fù)合中和法的辦法，達(dá)到消除的目的。通常利用接地消除器產(chǎn)生有異號電荷的離子與帶電體上的電荷復(fù)合，達(dá)到中和的目的。如對生產(chǎn)線傳帶上產(chǎn)生的靜電荷就是采用這種方法進(jìn)行消除。2022-5-1853制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.3.2 基本思想和技術(shù)途徑基本思想和技術(shù)途徑n5、整凈措施、整凈措施

30、n旨在避免尖端放電的現(xiàn)象。為此，應(yīng)該盡可能使帶電體及周圍物體的表面保持光滑和潔凈，以便減少尖端放電的可能性。2022-5-1854制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4 靜電防護(hù)材料靜電防護(hù)材料n靜電防護(hù)材料或靜電材料在靜電防護(hù)和控制工程中占有重要的地位，由防靜電材料制成的靜電防護(hù)用品如容器、服裝、傳送帶等是制造過程中必不可少的。2022-5-1855制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n靜電防護(hù)和控制技術(shù)中用到的與材料有關(guān)的基本概念：n1、電阻和電阻率 2、體電阻率n3、表面電阻率 4、電阻n

31、5、表面電阻 6、體電阻n7、絕緣材料 8、導(dǎo)電材料n9、耗散材料 10、屏蔽材料n11、抗靜電性2022-5-1856制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n1、電阻和電阻率：n這是靜電控制技術(shù)中最關(guān)鍵的兩個概念，它們經(jīng)?；煜粌H被用來表示材料，還用于描述評估材料的測試方法。 2022-5-1857制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n2、體電阻率：n指某材料單位厚度上的直流壓降與單位面積上通過的電流之比。體電阻系數(shù)是材料的基本參

32、數(shù)之一，表示其導(dǎo)電性能，單位為歐姆/厘米。 2022-5-1858制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n3、表面電阻率：n該參數(shù)用于厚度一定的薄膜材料，其定義為表面上單位長度的直流壓降與單位寬度流過電流之比。它指正方形兩對邊之間的阻值，只要面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于薄膜厚度，則該阻值與正方形的大小無關(guān)。表面電阻率的單位是歐姆。 2022-5-1859制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n4、電阻：n從另一方面表示不同形狀（面積和長度）和電阻率的材

33、料對電流的阻礙作用，它同時表明材料的表面或表面與地之間的電路連通性以及物體的放電能力，單位是歐姆。 2022-5-1860制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n5、表面電阻：n指材料某個面上兩點(diǎn)間的直流電壓與通過的電流之比，以歐姆表示。表面電阻值與材料的結(jié)構(gòu)無關(guān)。 2022-5-1861制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n6、體電阻：n指材料兩端之間的直流電壓與通過電流的比值，它的單位也是歐姆。 2022-5-1862制造過程的防

34、靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n7、絕緣材料：n一般指表面電阻系數(shù)在11012歐姆或體電阻系數(shù)小于11011歐姆/厘米以上的材料。絕緣材料的表面或內(nèi)部基本沒有電流流動，它的電阻很大，難于接地。這種材料內(nèi)的靜電荷會在上面保留很長時間。 2022-5-1863制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n8、導(dǎo)電材料：n一般指表面電阻系數(shù)小于1105歐姆或體電阻系數(shù)小于1104歐姆/厘米的材料。這種材料電阻小，電子在其表面及內(nèi)部流動非常容易，可流向任

35、何接觸到的其它導(dǎo)體或大地。 2022-5-1864制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n9、耗散材料：n一般指表面電阻系數(shù)大于或等于1105而小于1102歐姆，或體電阻系數(shù)大于或等于1104而小于 11011歐姆/厘米的材料。2022-5-1865制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n10、屏蔽材料：n一般指導(dǎo)電層每毫米厚度的表面電阻系數(shù)小于1104歐姆，或體電阻系數(shù)小于1.0103歐姆/厘米的材料，采用這種材料制作的法拉第保護(hù)罩可

36、防止靜電敏感器件受到靜電的影響。2022-5-1866制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.1 與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念與靜電防護(hù)材料有關(guān)的基本概念n11、抗靜電性：n通常指材料抑制磨擦起電的特性。材料的抗靜電性與其電阻或電阻率沒有必然的聯(lián)系。如有些抗靜電材料，電阻很高，屬高絕緣型，但起電力很小，多次摩擦都不會產(chǎn)生靜電積累。2022-5-1867制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.2 靜電防護(hù)材料的主要參數(shù)靜電防護(hù)材料的主要參數(shù)n1、表征起電能力的參數(shù)：表面靜電位，帶電量Q或電荷面密度。n2、表征衰減能力的參數(shù)：n表面電阻RS，泄漏電阻R（對制品）

37、；n表面電阻率s、體電阻率V（對材料）；n時間常數(shù)t或靜電半衰其t1/2：對介質(zhì)t=，對導(dǎo)體t=RC(1/e)；t1/2=0.69t2022-5-1868制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.4.3 靜電防護(hù)材料的分類靜電防護(hù)材料的分類n 104 105 1012靜電屏蔽 靜電耗散材料 靜電絕緣材料 靜電導(dǎo)體2022-5-1869制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.5 靜電防護(hù)器材靜電防護(hù)器材n靜電防護(hù)器材主要分為兩大類：防靜電制品和靜電消除器。防靜電制品是由防靜電材料制成的物品，主要作用是防止或減少靜電的產(chǎn)生和將產(chǎn)生的靜電泄放掉。而靜電消除器用來中和那些在絕

38、緣材料上積累的、無法用泄放方法消除的靜電電荷。2022-5-1870制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.5.1 防靜電材料的制品防靜電材料的制品n2.5.1.1 防靜電服裝和腕帶n2.5.1.2 防靜電包裝和運(yùn)輸制品等n2.5.1.3 防靜電地板和臺墊2022-5-1871制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.5.2 靜電消除器（消電器、電中和器和離子平衡器靜電消除器（消電器、電中和器和離子平衡器n靜電消除器是防靜電材料制品外的又一大類防靜電器材，其主要原理是利用高壓電場或放射線的作用使空所局部電離，造成大量離子和電子對，其中與帶電體極性相反的離子（或電子）向帶電體趨近并與之發(fā)生中和作用，達(dá)到消除靜電的目的。靜電消電器的主要類型有：n感應(yīng)式消電器n高壓消電器n放射性同位素消電器n離子風(fēng)消電器2022-5-1872制造過程的防靜電損傷技術(shù)制造過程的防靜電損傷技術(shù)n2.6 靜電防護(hù)的具體措施靜電防護(hù)的具體