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文檔簡介

靜電防護培訓靜電防護培訓1電工安全知識靜電基本概念靜電防護原理電子工業(yè)中的靜電問題防靜電工藝要求及質(zhì)量管理電工安全知識2最新靜電防護培訓課件3最新靜電防護培訓課件4最新靜電防護培訓課件5最新靜電防護培訓課件6最新靜電防護培訓課件7最新靜電防護培訓課件82)感應起電感應起電通常是對導體來說的。處于靜電場中的物體,由于靜電感應,使得導體上的電荷重新分布,從而使物體的電位發(fā)生變化。當帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導體的兩端分別感應出負電和正電。2)感應起電92、靜電感應靜電感應是導體在靜電場中特有的現(xiàn)象。所謂靜電感應就是導體在靜電場中,其表面不同部位感應出不同電荷或?qū)w上原有電荷重新分布的現(xiàn)象。由于靜電感應,不帶電的導體可以變成帶電的導體,即不帶電的導體可以感應起電。2、靜電感應10靜電學物理量綱1、電場強度:電場中某點的電場強度即單位正電荷在該點所受的力。電場單位:伏/米(V/m)2、靜電電壓:電壓是電場力對單位正電荷所做的功。靜電電壓單位:伏、千伏(V、KV)1V=1×10-3KV3、靜電電量:表示電荷多少的物理量稱為電量。電量單位:庫侖(C)1mC=1×10-3C1uC=1×10-6C1nC=1×10-9C1pC=1×10-12C靜電學物理量綱1、電場強度:電場中某點的電場強度即單位正電荷11不同英文字母代表的數(shù)字量級關系P(皮、微微,1×10-12)n(納,1×10-9)U(微,1×10-6)m(毫,1×10-3)K(千,1×103)M(兆,1×106)G(億、千兆,1×109)不同英文字母代表的數(shù)字量級關系P(皮、微微,1×10-12)12靜電防護原理靜電防護原理13靜電防護的措施很多,主要有以下幾個方面:靜電耗散及泄露靜電中和靜電屏蔽與接地環(huán)境增濕電子產(chǎn)品靜電放電的防護設計靜電防護的措施很多,主要有以下幾個方面:14接地的概念地:能接受或供給大量電荷的物體(如大地、艦船或運載裝備外殼等)。接地極:埋入大地以便與大地良好接觸的導體。接地電阻:被接地體與大地(零電位)之間接地引線、接地極、接地極與土壤之間和土壤溢流電阻的總合。接地的概念地:能接受或供給大量電荷的物體(如大地、艦船或運載15防靜電接地

電子工業(yè)環(huán)境的防靜電接地有軟接地和硬接地之分。軟接地的目的在于,當人體觸電時將通過人體的電流限制在人身安全范圍(通常為5mA)之下。軟接地所需的電阻值大小,取決于靠近接點的人員可能接觸到的交、直流電壓值。很多標準將軟接地電阻值定為1MΩ,1/4W或1/2W。硬接地是指直接與大地做導電性連接的一種接地方式。一般情況,硬接地用于靜電屏蔽或儀器、生產(chǎn)設備、金屬體的接地。防靜電接地16靜電耗散及泄露靜電耗散原理:將電子生產(chǎn)用的各類用品(裝備)用靜電放電防護材料來制備。當因各種原因在其上產(chǎn)生靜電時,通過靜電消散使其靜電不能在用品(裝備)某點或區(qū)域積累,降低單位面積的靜電電量,從而起到降低靜電電位作用,防止靜電放電的發(fā)生。防靜電包裝就是靜電耗散原理的典型應用。靜電泄露的定義:帶電體上的電荷通過內(nèi)部和其表面等途徑,而使之部分或全部消失的現(xiàn)象。靜電耗散及泄露的一般要求是將各類靜電放電防護用品或裝備、儀器設備、生產(chǎn)存儲環(huán)境的導體等與大地之間進行電氣連接,將上述物體積累或感應的靜電泄放到大地。靜電耗散及泄露靜電耗散原理:將電子生產(chǎn)用的各類用品(裝備)用17耗散與接地的特殊情況耗散和接地的特殊情況是指防靜電系統(tǒng)的懸浮接地與等電位。懸浮接地的概念:無法設置與大地相連的接地系統(tǒng),像航空器、移動式電子方艙、不直接接地的機房等,通常是將其中的儀器、設備的金屬外殼接地線連接到一表面積較大的物體表面,即認為設定的地(航空器外殼、電子方艙外殼、防靜電地坪等)。連通后該接地對整個系統(tǒng)提供基準地電位。靜電等電位的概念:靜電放電的發(fā)生,通常是指某個點靜電體對大地靜電電位高于周圍物體對大地靜電電位,當其電位差達到某一閾值,高電位體就可向周圍低電位物體放電。電子生產(chǎn)環(huán)境中的靜電放電基本上都屬于這一類。如果使環(huán)境中的人和物品都處于同一電位,就可解決靜電放電問題,通常是將其結(jié)構(gòu)金屬部分和儀器設備外殼等所有金屬部件連接,使其處于同等對地電位,也可避免相互之間靜電放電。耗散與接地的特殊情況耗散和接地的特殊情況是指防靜電系統(tǒng)的懸浮18靜電中和:帶電體上的電荷與其內(nèi)部和外部相反符號的電荷的復合而使所帶靜電荷部分或全部消失的現(xiàn)象。靜電中和是消除靜電的重要措施之一,產(chǎn)生正負空氣離子的離子靜電消除器就是利用這個原理消除靜電的。靜電屏蔽與接地:通常用于對高壓電源產(chǎn)生的靜電場屏蔽,某些對靜電極敏感電路的屏蔽,從而避免靜電場對靜電放電敏感器件及組件的感應和靜電放電的產(chǎn)生。靜電屏蔽與接地是很多種儀表電路上防靜電干擾的重要措施之一。電子產(chǎn)品靜電放電保護電路設置:對靜電放電敏感器件設置靜電放電保護電路,是防止器件損害的有效手段之一。需要指出,保護電路可以降低器件對靜電放電的敏感性,但不能徹底消除。靜電中和:帶電體上的電荷與其內(nèi)部和外部相反符號的電荷的復合而19環(huán)境增濕環(huán)境相對濕度增加,則非導體材料(衣服、工作臺等)表面的電阻減小,使物體積蓄的靜電荷可以更快地泄露。防靜電的場所,在工藝條件許可時,可以安裝空調(diào)設備、噴霧器以提高空氣的相對濕度消除靜電。一般情況,用增濕法消除靜電的效果是很明顯的。環(huán)境增濕環(huán)境相對濕度增加,則非導體材料(衣服、工作臺等)表面20電子工業(yè)中的靜電問題電子工業(yè)中的靜電問題21靜電對電子生產(chǎn)制造業(yè)的危害1)吸附塵埃2)靜電放電及感應干擾3)靜電場感應及放電靜電對電子生產(chǎn)制造業(yè)的危害22靜電場感應及放電當元器件置于靜電場中感應帶電時,在元器件或芯片氧化膜兩端及結(jié)構(gòu)金屬突出部位因尖端效應可感應出較強的電場,因各點對地電位不同,當電場強度超過某結(jié)構(gòu)點絕緣強度閾值時,就可導致介質(zhì)之間或結(jié)構(gòu)點之間靜電擊穿(或軟擊穿),使元器件失效或品質(zhì)降低。靜電場感應及放電當元器件置于靜電場中感應帶電時,在元器件或芯23吸附塵埃靜電之所以有吸附效應是因為靜電荷產(chǎn)生的電場力。一般絕緣材料產(chǎn)生靜電后,每平方厘米靜電力很小,對重物毫無作用,但對質(zhì)量僅為幾毫克以下的毛發(fā)、塵埃、纖維的吸附作用則非常明顯。靜電吸附塵埃對微電子生產(chǎn)制造業(yè)影響很大,如果在生產(chǎn)過程中的芯片產(chǎn)生靜電,吸附一顆直徑幾微米的塵埃,即可造成幾十至上百根芯線之間的絕緣強度降低,造成短路使芯片損傷。吸附塵埃靜電之所以有吸附效應是因為靜電荷產(chǎn)生的電場力。24最新靜電防護培訓課件25靜電放電及感應干擾靜電放電可以使集成電路芯片絕緣層擊穿,芯線熔斷,漏電流增大加速老化、電性能參數(shù)改變等等。另外,靜電放電可產(chǎn)生從低頻到幾兆赫茲的寬頻帶干擾。靜電放電對芯片損壞具有潛在和緩慢失效性,這種情況危害性更大。靜電放電及感應干擾靜電放電可以使集成電路芯片絕緣層擊穿,芯線26最新靜電防護培訓課件27人體與IC的不同電位產(chǎn)生的靜電放電人體與IC的不同電位產(chǎn)生的靜電放電28靜電放電敏感器件SSD:靜電放電敏感器件ESD:靜電放電ESDS:靜電放電敏感對于易受靜電放電損壞的微電子器件(組件)稱為靜電放電敏感器件。半導體器件的靜電損傷,大體上可分為兩類失效模式:突發(fā)性完全失效和潛在性緩慢失效。器件的突發(fā)性失效約占10%,潛在性緩慢失效占90%左右。靜電放電敏感器件SSD:靜電放電敏感器件29靜電損傷突發(fā)性完全失效突發(fā)性完全失效是器件的一個或多個電參數(shù)突然劣化,完全失去規(guī)定功能的一種失效。通常表現(xiàn)為開路、短路以及電參數(shù)嚴重漂移。潛在性緩慢失效對某些集成電路,雖然PN結(jié)已受到靜電放電損傷,但電路的電參數(shù)退化并不明顯,只給電路留下了隱患,使該電路在以后的加電工作中,參數(shù)退化逐漸加重,因此,這種靜電放電損傷具有潛在性和積累性的特點。靜電損傷突發(fā)性完全失效30最新靜電防護培訓課件31SSD分級目前國內(nèi)的電子行業(yè)大都是用HBM(人體模型)分級,根據(jù)標準GJB1649-93《電子產(chǎn)品防靜電放電控制大綱》Ⅰ級:敏感電壓范圍0~1999VⅡ級:敏感電壓范圍2000~3999VⅢ級:敏感電壓范圍4000~15999V一般光電器件(發(fā)光二極管、光敏器件、光耦合器)屬于Ⅲ級EMCORE的激光器數(shù)據(jù)手冊要求ESD電壓范圍是±500V,屬于Ⅰ級。SSD分級目前國內(nèi)的電子行業(yè)大都是用HBM32典型的靜電源工作表面工作臺、工作椅:普通樹脂或塑料面,化纖面地板塑料地板、打蠟拋光木板、普通乙烯樹脂瓦或板服裝普通清潔室工作服(靜電電壓在:6000~1萬V);普通合成面料服裝:非導電的鞋:純棉(濕度>40%時,可作防靜電工作服)軟包裝及操作普通塑料袋、罩、封皮;普通泡沫容器、泡沫材料周轉(zhuǎn)容器普通塑料托盤、塑料運輸斗、瓶、零件盒裝配、清洗、試驗、修理普通塑料焊料吸管;帶有不接地焊嘴的烙鐵;通過流體或蒸發(fā)或吹干;高溫箱;靜電復印機等芯片載體芯片板托架、盤;工具類物流器具(用品)運轉(zhuǎn)車、存放柜、架高壓電設備產(chǎn)生靜電感應電壓并放電典型的靜電源工作表面工作臺、工作椅:普通樹脂或塑料面,化纖面33人體靜電摩擦帶電如人體活動和工作時使工作服、手套等相互摩擦產(chǎn)生靜電并傳導。穿脫工作服、手套等剝離動作也可使人體帶電。影響摩擦帶電的因素主要有:摩擦介質(zhì)種類、摩擦壓力、摩擦速度、摩擦面積和環(huán)境濕度等。感應帶電人體屬于靜電導體,國外研究結(jié)果表明人體電阻大致在1~3KΩ。美國海軍DOD-1686標準提出人體電阻為1.5KΩ,被各國廣泛采用。當人體處于靜電場中時可使人體感應帶電。人體靜電摩擦帶電34人體的靜電電壓與人體的電容和帶電量有關,人體對地電容隨人體生理、體形、姿勢、鞋襪和地面狀況而不同。通常在數(shù)十至數(shù)百皮法之間(大都分布在100~350pF之間)。IEC和MIL標準將人體電容定為100pF。人體帶電量的大小,在一般情況下,人體對地泄露電阻大小起主要作用。另外在其他條件恒定情況下,物體或人對地電容越小,其帶靜電產(chǎn)生電壓越高??偨Y(jié)人體靜電產(chǎn)生和下列因素有關:與人體對大地泄露電阻、環(huán)境濕度、服裝種類、人體活動的劇烈程度等因素有關。人體的靜電電壓與人體的電容和帶電量有關,人體對地電容隨人體生35最新靜電防護培訓課件36導靜電與靜電耗散材料的區(qū)別在靜電安全和防護領域里,靜電防護材料劃分通常是以材料電阻率的大小劃分的。導靜電材料導靜電定義:帶電體上的電荷能迅速耗散和泄露,使之消失的現(xiàn)象。GB12158《防止靜電事故通用導則》規(guī)定:表面和體積電阻率分別小于1×107Ω、1×106Ω·m的材料為導靜電材料。導靜電材料通常使用在不涉及人身安全的環(huán)境中,如火攻、石化、防爆等無電源使用的場合。靜電耗散材料靜電耗散定義:帶電體上的電荷由于靜電中和、泄露、放電而使之部分或全部消失的現(xiàn)象。GB12158《防止靜電事故通用導則》規(guī)定:表面電阻率1×107Ω以上,但小于1×1011Ω;體積電阻率1×106Ω·m以上,但小于1×1010Ω·m的材料為靜電耗散材料。靜電耗散材料適用于220V、380V交、直流電、強電的場合,對人體提供保護。為確保人員安全,凡涉及人身安全所用的防靜電裝備(用品)最低電阻值通常定為1MΩ,均應使用靜電耗散材料。注意:工作臺面應采用靜電耗散材料,不宜使用金屬材料。臺面通過一只1MΩ,1/4W安全電阻與防靜電地線相連。導靜電與靜電耗散材料的區(qū)別在靜電安全和防護領域里,靜電防護材37防靜電工作區(qū)防靜電工作區(qū)定義:配備各種防靜電裝備(用品)和設置接地系統(tǒng)(等電位連接)、能限制靜電的積累和電位、具有確定邊界和專門標記的生產(chǎn)、維護、存儲、使用、裝配靜電放電敏感器件的場所。凡是直接接觸或間接接觸靜電放電敏感器件的區(qū)域都應視為防靜電工作區(qū)。防靜電工作區(qū)的范圍包括:生產(chǎn)車間和庫房;電子維修站(包括移動式);電子機房(計算機、程控、測試機房等);臨時維修點;電子方艙(擴展式和移動式);發(fā)射平臺(移動式);電子測控、通信、指揮中心(包括移動式車輛);航空器等。GJB3007環(huán)境要求:溫度在16-28℃,想對濕度在45-75%RH。防靜電工作區(qū)防靜電工作區(qū)定義:配備各種防靜電裝備(用品)和設38防靜電工作區(qū)硬件主要組成

1、人體靜電防護用品:防靜電工作服、防靜電鞋(鞋套)、手腕帶、手套、帽子、襪子等。操作人員在進入防靜電工作區(qū)前必須穿著防靜電服,在防靜電工作區(qū)內(nèi)不得穿、脫服裝。純棉制服裝在相對濕度低于40%環(huán)境中,不適于做防靜電工作服,不能防止靜電在其上積累。2、防靜電物流傳遞用品:防靜電包裝(盒、盤、托盤等)、充填材料(泡沫塑料、發(fā)泡材料)、運轉(zhuǎn)車、存放柜(架)。運轉(zhuǎn)車、存放柜(架)、椅為金屬或其他結(jié)構(gòu)。柜面(椅面)為防靜電耗散材料制成并與金屬結(jié)構(gòu)有良好的電氣連接。車(椅)輪用導電橡膠(或金屬)制作,并與防靜電地坪有良好的接觸。3、防靜電地坪:鑒于安全方面的要求,電子工業(yè)用的防靜電地坪材料通常為靜電耗散類,用于泄放人體和防靜電裝備積累的靜電。4、防靜電操作系統(tǒng):工作臺、工作椅、工具類(電烙鐵、吸錫器、維修工具、刷子、夾具、氣動或電動工具)等。在防靜電工作區(qū)內(nèi)不允許存在對地絕緣的金屬導體(像隔斷、容器、架子等),對各類生產(chǎn)裝聯(lián)設備和對地絕緣金屬體都要采取硬接地或靜電屏蔽措施以消除可能產(chǎn)生的靜電。5、防靜電接地系統(tǒng):為達到防靜電工作區(qū)整個區(qū)域接地系統(tǒng)的零電位,防靜電接地宜與防雷、供電系統(tǒng)、屏蔽接地、保護接地等共用一個接地樁(點)。6、環(huán)境控制系統(tǒng):溫度和濕度控制設備、環(huán)境潔凈度控制系統(tǒng)、防塵抹布、粘塵墊等,電磁防護設施(根據(jù)實際要求確定)。在防靜電工作區(qū)使用的窗簾(窗簾材質(zhì)與防靜電服一樣)、抹布應具有防靜電功能并能滿足相關潔凈要求。粘塵墊應在防靜電工作區(qū)入口處使用,用來清除鞋底塵埃。7、特殊防靜電用具:各類靜電消除器、防靜電劑等。通常這類用品的配置或使用,根據(jù)實際需要來確定。8、靜電測量系統(tǒng):非接觸或接觸式靜電電壓表、高阻測試儀、接地電阻測試儀等。防靜電工作區(qū)硬件主要組成1、人體靜電防護用品:防靜電工作服39防靜電相關標準分級根據(jù)標準的適應領域和有效范圍,防靜電相關標準可分為四級:國家標準、專業(yè)(部)標準、地方標準、企業(yè)標準。目前我國在電子行業(yè),推行的防靜電標準體系主要有以下幾個體系:1)國際電工委員會(IEC)的標準體系2)美國國家標準體系(ANSI)3)我國國家標準體系(GB)、軍標(GJB)和電子行業(yè)標準體系(SJ)防靜電相關標準分級根據(jù)標準的適應領域和有效范圍,防靜電相關標40防靜電工藝要求及質(zhì)量管理防靜電工藝要求及質(zhì)量管理41防靜電工程設計防靜電工程設計是指一條作業(yè)生產(chǎn)線或一個防靜電生產(chǎn)環(huán)境的全方位系統(tǒng)設計,絕不僅僅是“地板”或“桌墊”的設計。它應包括環(huán)境設計(潔凈度、溫、濕度控制、電磁);墻壁、地面;人體靜電防護要求;物流傳遞系統(tǒng);操作系統(tǒng);儀器、裝聯(lián)等生產(chǎn)設備;電源系統(tǒng);離子消除系統(tǒng);防雷系統(tǒng);接地系統(tǒng)設計。防靜電工程設計防靜電工程設計是指一條作業(yè)生產(chǎn)線或一個防靜電生42靜電分析靜電分析是制訂企業(yè)靜電防護計劃和進行靜電防護工程設計的重要依據(jù),靜電分析包括對產(chǎn)品進行的分析和對企業(yè)環(huán)境靜電場(源)的分析。產(chǎn)品分析包括:1)對SSD及由其構(gòu)成的產(chǎn)品進行分類,分級。2)對產(chǎn)品電路進行分析,凡器件信號輸入端/輸出端設計均應采取防護措施。3)對產(chǎn)品的測量或?qū)嶒炘O備在使用中本身的靜電放電或靜電防護要求做出分析和處理等。環(huán)境靜電場(源)分析包括:1)對含有SSD的生產(chǎn)、庫存、流經(jīng)場(點),可能存在靜電源(包括感應靜電場)的范圍、大小、性質(zhì)、存在時間等主要數(shù)據(jù)列入檔案。2)對含有SSD的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境和存放庫房的溫度、濕度及七年變化狀況進行統(tǒng)計分析,找出規(guī)律等。靜電分析靜電分析是制訂企業(yè)靜電防護計劃和進行靜電防護工程設計43SSD的進廠檢驗及測試識別防靜電標簽、標志:SSD的制造商在SSD包裝上貼有專用警示標簽,標簽通常印成橘黃色作為警示。識別防靜電包裝:SSD進廠時應用防靜電包裝(透明導電硬塑料管、導電塑料盒等)封裝,或?qū)SD引出腳插在導電塑料海綿上,或用鍍銀短路棒把管腳繞起來,使各管腳處于等電位,否則應予以拒收。SSD的測試、老化、篩選均應在靜電防護工作區(qū)內(nèi)進行,如果SSD的測試機房不具備防靜電要求時,必須在操作系統(tǒng)等電位(即人體接地、工作臺面接地、儀器設備工具接地共接)條件下進行。在測試SSD時,人體應先放電,并且手持SSD的兩端,嚴禁人手觸及空懸的輸入端。SSD做老化處理時,應在具有防靜電措施的設備中進行。測試SSD時,應從包裝盒中取一塊,測一塊,放一塊,不要堆在桌面上,經(jīng)測試后不合格器件應退庫。在加電測試時,不能插入或拔出SSD。加電測試時必須遵守加電和去電順序。電源加電順序為:低電壓→高電壓→信號電壓順序進行,去電順序與此相反,同時注意電源極性不可顛倒,電源電壓不得超過額定值。另外,當信號源和SSD不用同一組電源時,應先打開SSD電源,然后打開信號源電源。禁止使用絕緣膠帶將SSD的引腳黏結(jié)在物體上。SSD的進廠檢驗及測試識別防靜電標簽、標志:SSD的制造商在44SSD的運輸、存儲、保管1)SSD在運輸過程中,不得掉落地下,不得脫離防靜電包裝。2)SSD在搬運時,全部引出腳必須處于等電位的防靜電包裝袋中。3)存儲SSD的庫房,其室內(nèi)的相對濕度不得低于30%,若濕度低于30%在這種環(huán)境下,非常容易積聚靜電。庫房的相對濕度保持在60%左右時為最合適。4)SSD在儲存過程中應保持原包裝,若需要更換包裝時,要使用具有防靜電性能的專用包裝,不得任意使用普通塑料袋等容器。5)SSD的存儲庫,應具有靜電防護基本措施。在存放期間容器的可視位置上,應貼有防靜電專用標簽。6)SSD保管庫房的庫房工作人員應經(jīng)過防靜電教育,應穿防靜電工作服。SSD的運輸、存儲、保管1)SSD在運輸過程中,不得掉落地下45END

謝謝!END

謝謝!46最新靜電防護培訓課件47靜電防護培訓靜電防護培訓48電工安全知識靜電基本概念靜電防護原理電子工業(yè)中的靜電問題防靜電工藝要求及質(zhì)量管理電工安全知識49最新靜電防護培訓課件50最新靜電防護培訓課件51最新靜電防護培訓課件52最新靜電防護培訓課件53最新靜電防護培訓課件54最新靜電防護培訓課件552)感應起電感應起電通常是對導體來說的。處于靜電場中的物體,由于靜電感應,使得導體上的電荷重新分布,從而使物體的電位發(fā)生變化。當帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導體的兩端分別感應出負電和正電。2)感應起電562、靜電感應靜電感應是導體在靜電場中特有的現(xiàn)象。所謂靜電感應就是導體在靜電場中,其表面不同部位感應出不同電荷或?qū)w上原有電荷重新分布的現(xiàn)象。由于靜電感應,不帶電的導體可以變成帶電的導體,即不帶電的導體可以感應起電。2、靜電感應57靜電學物理量綱1、電場強度:電場中某點的電場強度即單位正電荷在該點所受的力。電場單位:伏/米(V/m)2、靜電電壓:電壓是電場力對單位正電荷所做的功。靜電電壓單位:伏、千伏(V、KV)1V=1×10-3KV3、靜電電量:表示電荷多少的物理量稱為電量。電量單位:庫侖(C)1mC=1×10-3C1uC=1×10-6C1nC=1×10-9C1pC=1×10-12C靜電學物理量綱1、電場強度:電場中某點的電場強度即單位正電荷58不同英文字母代表的數(shù)字量級關系P(皮、微微,1×10-12)n(納,1×10-9)U(微,1×10-6)m(毫,1×10-3)K(千,1×103)M(兆,1×106)G(億、千兆,1×109)不同英文字母代表的數(shù)字量級關系P(皮、微微,1×10-12)59靜電防護原理靜電防護原理60靜電防護的措施很多,主要有以下幾個方面:靜電耗散及泄露靜電中和靜電屏蔽與接地環(huán)境增濕電子產(chǎn)品靜電放電的防護設計靜電防護的措施很多,主要有以下幾個方面:61接地的概念地:能接受或供給大量電荷的物體(如大地、艦船或運載裝備外殼等)。接地極:埋入大地以便與大地良好接觸的導體。接地電阻:被接地體與大地(零電位)之間接地引線、接地極、接地極與土壤之間和土壤溢流電阻的總合。接地的概念地:能接受或供給大量電荷的物體(如大地、艦船或運載62防靜電接地

電子工業(yè)環(huán)境的防靜電接地有軟接地和硬接地之分。軟接地的目的在于,當人體觸電時將通過人體的電流限制在人身安全范圍(通常為5mA)之下。軟接地所需的電阻值大小,取決于靠近接點的人員可能接觸到的交、直流電壓值。很多標準將軟接地電阻值定為1MΩ,1/4W或1/2W。硬接地是指直接與大地做導電性連接的一種接地方式。一般情況,硬接地用于靜電屏蔽或儀器、生產(chǎn)設備、金屬體的接地。防靜電接地63靜電耗散及泄露靜電耗散原理:將電子生產(chǎn)用的各類用品(裝備)用靜電放電防護材料來制備。當因各種原因在其上產(chǎn)生靜電時,通過靜電消散使其靜電不能在用品(裝備)某點或區(qū)域積累,降低單位面積的靜電電量,從而起到降低靜電電位作用,防止靜電放電的發(fā)生。防靜電包裝就是靜電耗散原理的典型應用。靜電泄露的定義:帶電體上的電荷通過內(nèi)部和其表面等途徑,而使之部分或全部消失的現(xiàn)象。靜電耗散及泄露的一般要求是將各類靜電放電防護用品或裝備、儀器設備、生產(chǎn)存儲環(huán)境的導體等與大地之間進行電氣連接,將上述物體積累或感應的靜電泄放到大地。靜電耗散及泄露靜電耗散原理:將電子生產(chǎn)用的各類用品(裝備)用64耗散與接地的特殊情況耗散和接地的特殊情況是指防靜電系統(tǒng)的懸浮接地與等電位。懸浮接地的概念:無法設置與大地相連的接地系統(tǒng),像航空器、移動式電子方艙、不直接接地的機房等,通常是將其中的儀器、設備的金屬外殼接地線連接到一表面積較大的物體表面,即認為設定的地(航空器外殼、電子方艙外殼、防靜電地坪等)。連通后該接地對整個系統(tǒng)提供基準地電位。靜電等電位的概念:靜電放電的發(fā)生,通常是指某個點靜電體對大地靜電電位高于周圍物體對大地靜電電位,當其電位差達到某一閾值,高電位體就可向周圍低電位物體放電。電子生產(chǎn)環(huán)境中的靜電放電基本上都屬于這一類。如果使環(huán)境中的人和物品都處于同一電位,就可解決靜電放電問題,通常是將其結(jié)構(gòu)金屬部分和儀器設備外殼等所有金屬部件連接,使其處于同等對地電位,也可避免相互之間靜電放電。耗散與接地的特殊情況耗散和接地的特殊情況是指防靜電系統(tǒng)的懸浮65靜電中和:帶電體上的電荷與其內(nèi)部和外部相反符號的電荷的復合而使所帶靜電荷部分或全部消失的現(xiàn)象。靜電中和是消除靜電的重要措施之一,產(chǎn)生正負空氣離子的離子靜電消除器就是利用這個原理消除靜電的。靜電屏蔽與接地:通常用于對高壓電源產(chǎn)生的靜電場屏蔽,某些對靜電極敏感電路的屏蔽,從而避免靜電場對靜電放電敏感器件及組件的感應和靜電放電的產(chǎn)生。靜電屏蔽與接地是很多種儀表電路上防靜電干擾的重要措施之一。電子產(chǎn)品靜電放電保護電路設置:對靜電放電敏感器件設置靜電放電保護電路,是防止器件損害的有效手段之一。需要指出,保護電路可以降低器件對靜電放電的敏感性,但不能徹底消除。靜電中和:帶電體上的電荷與其內(nèi)部和外部相反符號的電荷的復合而66環(huán)境增濕環(huán)境相對濕度增加,則非導體材料(衣服、工作臺等)表面的電阻減小,使物體積蓄的靜電荷可以更快地泄露。防靜電的場所,在工藝條件許可時,可以安裝空調(diào)設備、噴霧器以提高空氣的相對濕度消除靜電。一般情況,用增濕法消除靜電的效果是很明顯的。環(huán)境增濕環(huán)境相對濕度增加,則非導體材料(衣服、工作臺等)表面67電子工業(yè)中的靜電問題電子工業(yè)中的靜電問題68靜電對電子生產(chǎn)制造業(yè)的危害1)吸附塵埃2)靜電放電及感應干擾3)靜電場感應及放電靜電對電子生產(chǎn)制造業(yè)的危害69靜電場感應及放電當元器件置于靜電場中感應帶電時,在元器件或芯片氧化膜兩端及結(jié)構(gòu)金屬突出部位因尖端效應可感應出較強的電場,因各點對地電位不同,當電場強度超過某結(jié)構(gòu)點絕緣強度閾值時,就可導致介質(zhì)之間或結(jié)構(gòu)點之間靜電擊穿(或軟擊穿),使元器件失效或品質(zhì)降低。靜電場感應及放電當元器件置于靜電場中感應帶電時,在元器件或芯70吸附塵埃靜電之所以有吸附效應是因為靜電荷產(chǎn)生的電場力。一般絕緣材料產(chǎn)生靜電后,每平方厘米靜電力很小,對重物毫無作用,但對質(zhì)量僅為幾毫克以下的毛發(fā)、塵埃、纖維的吸附作用則非常明顯。靜電吸附塵埃對微電子生產(chǎn)制造業(yè)影響很大,如果在生產(chǎn)過程中的芯片產(chǎn)生靜電,吸附一顆直徑幾微米的塵埃,即可造成幾十至上百根芯線之間的絕緣強度降低,造成短路使芯片損傷。吸附塵埃靜電之所以有吸附效應是因為靜電荷產(chǎn)生的電場力。71最新靜電防護培訓課件72靜電放電及感應干擾靜電放電可以使集成電路芯片絕緣層擊穿,芯線熔斷,漏電流增大加速老化、電性能參數(shù)改變等等。另外,靜電放電可產(chǎn)生從低頻到幾兆赫茲的寬頻帶干擾。靜電放電對芯片損壞具有潛在和緩慢失效性,這種情況危害性更大。靜電放電及感應干擾靜電放電可以使集成電路芯片絕緣層擊穿,芯線73最新靜電防護培訓課件74人體與IC的不同電位產(chǎn)生的靜電放電人體與IC的不同電位產(chǎn)生的靜電放電75靜電放電敏感器件SSD:靜電放電敏感器件ESD:靜電放電ESDS:靜電放電敏感對于易受靜電放電損壞的微電子器件(組件)稱為靜電放電敏感器件。半導體器件的靜電損傷,大體上可分為兩類失效模式:突發(fā)性完全失效和潛在性緩慢失效。器件的突發(fā)性失效約占10%,潛在性緩慢失效占90%左右。靜電放電敏感器件SSD:靜電放電敏感器件76靜電損傷突發(fā)性完全失效突發(fā)性完全失效是器件的一個或多個電參數(shù)突然劣化,完全失去規(guī)定功能的一種失效。通常表現(xiàn)為開路、短路以及電參數(shù)嚴重漂移。潛在性緩慢失效對某些集成電路,雖然PN結(jié)已受到靜電放電損傷,但電路的電參數(shù)退化并不明顯,只給電路留下了隱患,使該電路在以后的加電工作中,參數(shù)退化逐漸加重,因此,這種靜電放電損傷具有潛在性和積累性的特點。靜電損傷突發(fā)性完全失效77最新靜電防護培訓課件78SSD分級目前國內(nèi)的電子行業(yè)大都是用HBM(人體模型)分級,根據(jù)標準GJB1649-93《電子產(chǎn)品防靜電放電控制大綱》Ⅰ級:敏感電壓范圍0~1999VⅡ級:敏感電壓范圍2000~3999VⅢ級:敏感電壓范圍4000~15999V一般光電器件(發(fā)光二極管、光敏器件、光耦合器)屬于Ⅲ級EMCORE的激光器數(shù)據(jù)手冊要求ESD電壓范圍是±500V,屬于Ⅰ級。SSD分級目前國內(nèi)的電子行業(yè)大都是用HBM79典型的靜電源工作表面工作臺、工作椅:普通樹脂或塑料面,化纖面地板塑料地板、打蠟拋光木板、普通乙烯樹脂瓦或板服裝普通清潔室工作服(靜電電壓在:6000~1萬V);普通合成面料服裝:非導電的鞋:純棉(濕度>40%時,可作防靜電工作服)軟包裝及操作普通塑料袋、罩、封皮;普通泡沫容器、泡沫材料周轉(zhuǎn)容器普通塑料托盤、塑料運輸斗、瓶、零件盒裝配、清洗、試驗、修理普通塑料焊料吸管;帶有不接地焊嘴的烙鐵;通過流體或蒸發(fā)或吹干;高溫箱;靜電復印機等芯片載體芯片板托架、盤;工具類物流器具(用品)運轉(zhuǎn)車、存放柜、架高壓電設備產(chǎn)生靜電感應電壓并放電典型的靜電源工作表面工作臺、工作椅:普通樹脂或塑料面,化纖面80人體靜電摩擦帶電如人體活動和工作時使工作服、手套等相互摩擦產(chǎn)生靜電并傳導。穿脫工作服、手套等剝離動作也可使人體帶電。影響摩擦帶電的因素主要有:摩擦介質(zhì)種類、摩擦壓力、摩擦速度、摩擦面積和環(huán)境濕度等。感應帶電人體屬于靜電導體,國外研究結(jié)果表明人體電阻大致在1~3KΩ。美國海軍DOD-1686標準提出人體電阻為1.5KΩ,被各國廣泛采用。當人體處于靜電場中時可使人體感應帶電。人體靜電摩擦帶電81人體的靜電電壓與人體的電容和帶電量有關,人體對地電容隨人體生理、體形、姿勢、鞋襪和地面狀況而不同。通常在數(shù)十至數(shù)百皮法之間(大都分布在100~350pF之間)。IEC和MIL標準將人體電容定為100pF。人體帶電量的大小,在一般情況下,人體對地泄露電阻大小起主要作用。另外在其他條件恒定情況下,物體或人對地電容越小,其帶靜電產(chǎn)生電壓越高??偨Y(jié)人體靜電產(chǎn)生和下列因素有關:與人體對大地泄露電阻、環(huán)境濕度、服裝種類、人體活動的劇烈程度等因素有關。人體的靜電電壓與人體的電容和帶電量有關,人體對地電容隨人體生82最新靜電防護培訓課件83導靜電與靜電耗散材料的區(qū)別在靜電安全和防護領域里,靜電防護材料劃分通常是以材料電阻率的大小劃分的。導靜電材料導靜電定義:帶電體上的電荷能迅速耗散和泄露,使之消失的現(xiàn)象。GB12158《防止靜電事故通用導則》規(guī)定:表面和體積電阻率分別小于1×107Ω、1×106Ω·m的材料為導靜電材料。導靜電材料通常使用在不涉及人身安全的環(huán)境中,如火攻、石化、防爆等無電源使用的場合。靜電耗散材料靜電耗散定義:帶電體上的電荷由于靜電中和、泄露、放電而使之部分或全部消失的現(xiàn)象。GB12158《防止靜電事故通用導則》規(guī)定:表面電阻率1×107Ω以上,但小于1×1011Ω;體積電阻率1×106Ω·m以上,但小于1×1010Ω·m的材料為靜電耗散材料。靜電耗散材料適用于220V、380V交、直流電、強電的場合,對人體提供保護。為確保人員安全,凡涉及人身安全所用的防靜電裝備(用品)最低電阻值通常定為1MΩ,均應使用靜電耗散材料。注意:工作臺面應采用靜電耗散材料,不宜使用金屬材料。臺面通過一只1MΩ,1/4W安全電阻與防靜電地線相連。導靜電與靜電耗散材料的區(qū)別在靜電安全和防護領域里,靜電防護材84防靜電工作區(qū)防靜電工作區(qū)定義:配備各種防靜電裝備(用品)和設置接地系統(tǒng)(等電位連接)、能限制靜電的積累和電位、具有確定邊界和專門標記的生產(chǎn)、維護、存儲、使用、裝配靜電放電敏感器件的場所。凡是直接接觸或間接接觸靜電放電敏感器件的區(qū)域都應視為防靜電工作區(qū)。防靜電工作區(qū)的范圍包括:生產(chǎn)車間和庫房;電子維修站(包括移動式);電子機房(計算機、程控、測試機房等);臨時維修點;電子方艙(擴展式和移動式);發(fā)射平臺(移動式);電子測控、通信、指揮中心(包括移動式車輛);航空器等。GJB3007環(huán)境要求:溫度在16-28℃,想對濕度在45-75%RH。防靜電工作區(qū)防靜電工作區(qū)定義:配備各種防靜電裝備(用品)和設85防靜電工作區(qū)硬件主要組成

1、人體靜電防護用品:防靜電工作服、防靜電鞋(鞋套)、手腕帶、手套、帽子、襪子等。操作人員在進入防靜電工作區(qū)前必須穿著防靜電服,在防靜電工作區(qū)內(nèi)不得穿、脫服裝。純棉制服裝在相對濕度低于40%環(huán)境中,不適于做防靜電工作服,不能防止靜電在其上積累。2、防靜電物流傳遞用品:防靜電包裝(盒、盤、托盤等)、充填材料(泡沫塑料、發(fā)泡材料)、運轉(zhuǎn)車、存放柜(架)。運轉(zhuǎn)車、存放柜(架)、椅為金屬或其他結(jié)構(gòu)。柜面(椅面)為防靜電耗散材料制成并與金屬結(jié)構(gòu)有良好的電氣連接。車(椅)輪用導電橡膠(或金屬)制作,并與防靜電地坪有良好的接觸。3、防靜電地坪:鑒于安全方面的要求,電子工業(yè)用的防靜電地坪材料通常為靜電耗散類,用于泄放人體和防靜電裝備積累的靜電。4、防靜電操作系統(tǒng):工作臺、工作椅、工具類(電烙鐵、吸錫器、維修工具、刷子、夾具、氣動或電動工具)等。在防靜電工作區(qū)內(nèi)不允許存在對地絕緣的金屬導體(像隔斷、容器、架子等),對各類生產(chǎn)裝聯(lián)設備和對地絕緣金屬體都要采取硬接地或靜電屏蔽措施以消除可能產(chǎn)生的靜電。5、防靜電接地系統(tǒng):為達到防靜電工作區(qū)整個區(qū)域接地系統(tǒng)的零電位,防靜電接地宜與防雷、供電系統(tǒng)、屏蔽接地、保護接地等共用一個接地樁(點)。6、環(huán)境控制系統(tǒng):溫度和濕度控制設備、環(huán)境潔凈度控制系統(tǒng)、防塵抹布、粘塵墊等,電磁防護設施(根據(jù)實際要求確定)。在防靜電工作區(qū)使用的窗簾(窗簾材質(zhì)與防靜電服一樣)、抹布應具有防靜電功能并能滿足相關潔凈要求。粘塵墊應在防靜電工作區(qū)入口處使用,用來清除鞋底塵埃。7、特殊防靜電用具:各類靜電消除器、防靜電劑等。通常這類用品的配置或使用,根據(jù)實際需要來確定。8、靜電測量系統(tǒng):非接觸或接觸式靜電電壓表、高阻測試儀、接地電阻測試儀等。防靜電工作區(qū)硬件主要組成1、人體靜電防護用品:防靜電工作服86防靜電相關標準分級根據(jù)標準的適應領域和有效范圍,防靜電相關標準可分為四級:國家標準、專業(yè)(部)標準、地方標準、企業(yè)標準。目前

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