靜電知識及防御

防靜電培訓(xùn)提綱第一章—靜電知識和產(chǎn)生途徑；第二章—靜電放電及靜電破壞；第三章—靜電控制原理及依據(jù)；第四章—防靜電項目管理。

1一、什么是靜電：

靜電：靜止未流動的電荷。能夠長時間停留在某些物料上。

（若保持“靜止”狀態(tài)下是安全的。）

靜電放電：當兩個帶不同靜電電位的物體相互接近到某種程度或接觸時，靜電從一個物件突然流放到另一物件上的現(xiàn)象。

二、靜電序列表：

+帶正電

帶負電

人玻人尼鉛鋁紙聚鎳硬聚聚聚硅手璃發(fā)龍氨銅橡酯丙

乙橡

酯銀膠烯烯膠

說明：

1、序列中任兩物質(zhì)接觸后，位居前面的帶正電，后面的帶負電；2、兩種物質(zhì)在序列表上的位置相距越遠，接觸后產(chǎn)生的電量越大。

第一章—靜電知識和產(chǎn)生途徑2靜電的產(chǎn)生有四個途徑：

接觸分離（最常見的‘摩擦’);

電感效應(yīng)；電容效應(yīng)；壓電效應(yīng)。主要來源:

接觸+‘摩擦’或壓力+分離

Contact+Friction+Separation

+-++-+---++++

靜電的“產(chǎn)生”途徑3靜電不是由摩擦產(chǎn)生的！摩擦過程增加接觸面，接觸產(chǎn)生靜電。許多物料的表面都不夠平整或具備足夠的柔性，來達到接觸分離所需要產(chǎn)生靜電的程度。片狀物和粘帶具備良好的接觸條件，所以較容易產(chǎn)生靜電。除了增加接觸面，摩擦也同時增加分離速度。摩擦過程所產(chǎn)生的熱能增加電荷的遷移程度。

摩擦和接觸生電4

絕緣體不能夠被電感生電！

電感效應(yīng)_------------------------++++++----------++++++++++++++++++++++++5

電容效應(yīng)

電容效應(yīng)只增加靜電破壞的風險程度，并沒有改變電荷量。1000v

因為：C=ε0εA/d;V=Q/C

所以：dVd

10v以人體為例：人體電容極小，約50-250pF，少量靜電荷的積累便造成較高的靜電位，若人體接地不良，便成為一個孤立的帶電體。6第二章—靜電放電及靜電破壞決定靜電量的主要因素：材料（包括材料的相對性）接觸面積和表面粗糙情況接觸力分離速度環(huán)境濕度

在干燥和快速移動活動中使用不當?shù)牟牧先菀桩a(chǎn)生高靜電和增加靜電破壞風險。7

相對濕度

10%40%55%拆除印制板的非防靜電氣泡包裝

26KV20KV7KV走過毛地毯

35KV15KV

7.5KV工作臺上的一般移動6KV800V

400V從工作臺上拾取塑膠袋

20KV3KV

1.2KV一切活動都可能產(chǎn)生靜電！即使在高達90%的濕度下，大量的靜電還是可能產(chǎn)生！

典型的靜電量8空氣中的水氣增加空氣的導(dǎo)電性，因此可減少靜電的產(chǎn)生或累計。。相對濕度越高越好（〉60%）高濕度對于一些考慮（例如腐蝕、污染）不利折中濕度要求：40%-60%低于30%的濕度對于靜電防御十分困難干燥而帶雜質(zhì)的空氣，在高速流動下也容易產(chǎn)生靜電重要的觀念：

濕度不應(yīng)該作為主要的防靜電控制手段！只能作為后備的“安全網(wǎng)”！

濕度的作用類似離子風機，但效率極低。而且濕度的控制成本比較高。濕度的考慮9決定靜電放電速度的主要因素：放電途徑的導(dǎo)電性放電環(huán)境的相對濕度材料的表面濕度靜電荷的自然中和速度

靜電放電10即使是相當小的靜電放電也可能損壞電子器件！

半導(dǎo)體是最容易受到靜電破壞的元器件：元件擊穿界面過熱燒損金屬熔化以上的混合模式

靜電不只是對半導(dǎo)體產(chǎn)生損壞！微型化和更高度集成不利于靜電防御！靜電破壞11由三種途徑由有三種途徑可以對靜電敏感元件造成破壞：對靜電敏感元件直接放電從靜電敏感元件對外放電間接對靜電敏感元件放電

絕緣體是個問題，因為靜電可以產(chǎn)生和累積其上，最終造成電暈放電或電感破壞現(xiàn)象。

導(dǎo)體也可能是個問題，因為導(dǎo)體造成快速的放電！靜電破壞12嚴重損壞：完全失去功能。例如:金屬熔化,短路等。局部損壞：部分功能退化。潛在損壞：部分功能退化，使用中繼續(xù)退化，直到完全失效。(破壞力強大！）暫時失效：數(shù)據(jù)電路中的功能受到干擾或數(shù)據(jù)遺失。

在很多情況下，局部損壞可能進一步演變?yōu)闈撛趽p壞！

破壞種類131、人體能感覺出靜電存在的水平為2000v-4000v，但靜電敏感元件只需<100v便能被損壞；（大部分元器件抗靜電的能力為<1000v）2、大部分的靜電破壞是潛在的，并不能夠被馬上識別出；3、靜電破壞現(xiàn)象有較差的重復(fù)性，并且不容易被模擬；4、找出靜電破壞的證據(jù)和根源一般相當不容易，而且成本比較高，靜電破壞常被誤判為元件失效。

缺乏管制意識的主要原因14

缺乏管制意識的主要原因15

缺乏管制意識的主要原因16

缺乏管制意識的主要原因17

缺乏管制意識的主要原因18靜電控制原理：制定控制目標和程度指定EPA（靜電放電保護工作區(qū)）制定控制需求和選擇控制手段消除靜電源提供全面足夠的培訓(xùn)經(jīng)常執(zhí)行審計利用審計結(jié)果進行持續(xù)改善

第三章—靜電控制原理及依據(jù)19舊控制依據(jù)條例1：只在ESD工作臺上處理ESDS器件；條例2：使用防靜電功能的包裝材料來運送ESDS器件；條例3：確保供應(yīng)商跟隨條例

1和條例2。新控制依據(jù)1、學習足夠的靜電和靜電防御知識；2、設(shè)計一個詳細和完整的推行/

管理項目；（包括技術(shù)需求，培訓(xùn)，推行計劃等）3、指定靜電防護區(qū)，根據(jù)需求選擇控制方法、材料、工具；4、經(jīng)常執(zhí)行審計（運作與產(chǎn)品質(zhì)量審查）；5、參考審計結(jié)果進行改善。

新舊控制依據(jù)對比204項基本技術(shù)依據(jù)：制止靜電的產(chǎn)生通過設(shè)計在產(chǎn)品中置入保護消除產(chǎn)生的靜電控制放電的途徑和速度

全面管制是極為重要的！??！

控制技術(shù)依據(jù)21AntiStatic無靜電控制接地放電控制隔離/屏蔽控制電容阻隔控制(常用在包裝材料上）等電位控制電離中和控制

控制技術(shù)原理22AntiStatic（防靜電的）無靜電控制做法：評估同一EPA中所使用材料的“無靜電”特性，避免采用易生靜電物料選擇導(dǎo)電性較高的材料處理絕緣物料，增加其表面導(dǎo)電性AntiStatic特性：不容易“摩擦”生電，且是相對的，還決定于“摩擦”雙方的材料。

AntiStatic無靜電控制23控制原理：提供放電途徑，使帶電物體通過放電和受保護物件達到相同電位?？刂茥l件：接地的物體必須有足夠的導(dǎo)電性（＜1012Ω）所有物體都必須連接到同一點（至少在同一EPA中）。接地控制做法：1、所有導(dǎo)體必須接到同一“地”點；

2、所有工作人員必須接地，不間斷的接地；

3、在處理或動ESDS器件之前，必須先做好所有接地裝置。

注意事項：放電速度必須得到控制，不能太快或太慢，必須照顧到人體安全性（105Ω＜R＜109Ω為佳）

接地放電控制24使所有靜電源遠離EPA或ESDS器件工作區(qū)（>1米/1英尺）使用具有屏蔽功能的包裝或盒子來運送ESDS器件具有屏蔽功能的材料必須是：表面電阻<104Ω或體積電阻<100Ω-cm

備注：本控制技術(shù)不單獨使用，必須配合接地和離子中和方法！隔離/屏蔽控制25控制原理：當ΔV=0時，沒有電流！使用條件：必須使用導(dǎo)電性好的連接物.注意事項：靜電仍可能存在器件上，小心破壞！等電位控制26

操作注意事項：盡量減少手工操作和接觸ESDS器件讓ESDS器件保持在原包裝中，直到組裝或使用在接觸ESDS器件之前接地放電在所有工作范圍內(nèi)的物件都接地后再進行工作在打開防靜電包裝前，必須先放置在防靜電桌墊或其他已經(jīng)接地的導(dǎo)電體上運送ESDS器件時使用有足夠靜電保護的包裝防靜電項目管理27操作注意事項操作注意事項：在EPA范圍內(nèi)盡量消除所有靜電源將所有的電子器件以ESDS器件看待在只有設(shè)置防靜電保護措施的工作臺上處理ESDS件避免使ESDS器件在任何表面上推動摩擦工作中任何時候都保持人員的接地措施如果沒有防靜電服，一般衣物必須有足夠的距離只以PCBA的邊緣握板防靜電項目管理28一、防靜電腕帶：連線內(nèi)芯≧6根，內(nèi)置1MΩ電阻，靜電瀉放時間<0.1S。人體有很好的導(dǎo)電性，可以通過導(dǎo)電腕帶把產(chǎn)生的靜電釋放腕帶必須持續(xù)佩戴，提供持續(xù)的放電工作腕帶必須和人體皮膚接觸，不能佩戴在手套或衣服袖子上必須同時照顧人體安全和有效的放電(內(nèi)置1MΩ電阻)

備注：不適用于高壓工作！

防靜電工具29普通有線手腕帶：

腕帶環(huán)用彈性尼龍絲與金屬導(dǎo)電纖維編織而成，自動按扣鎖緊方式，環(huán)長可任意調(diào)節(jié)，手感舒適，安全耐用；連接線采用防靜電結(jié)構(gòu)，可有效防止反向電流的沖擊及破壞（我公司應(yīng)用最廣）。30金屬手腕帶：金屬環(huán)用抗過敏不銹鋼制作，環(huán)外層是絕緣層，抗摩擦，環(huán)長可任意調(diào)節(jié)，使用壽命長久且不產(chǎn)生灰塵，可用于100級以上無塵凈化環(huán)境（模塊工序正在試用）。31無線手腕帶：

根據(jù)“電暈放電”效應(yīng)和尖端放電原理，達到消除靜電的目的。但因為電暈放電及尖端放電需要累計靜電超過800V以上才能瀉放，同時還取決于空氣的濕度（>30％），因此，在環(huán)境許可下不得用無線手腕帶來取代有線手腕帶。32二、防靜電工作服：必須做為外套，完全覆蓋原有衣物必須接地—間接通過人體和腕帶或鞋子

—防靜電工作服的接地設(shè)置跟隨供應(yīng)商建議的清洗和保養(yǎng)方法經(jīng)常檢查其性能紡織結(jié)構(gòu)—導(dǎo)電絲線：較好的導(dǎo)電性能；有屏蔽功能；

—無絲線：成本較低;壽命長(固有導(dǎo)電材料).

防靜電工具33

管理者進行的建立質(zhì)量系統(tǒng)

運營2)

防靜電工具三、防靜電桌墊：壽命長且不受環(huán)境濕度影響能耐磨、耐熱和抗常用化學劑性能不會因磨損而降低保持清潔，嚴禁表面有金屬雜物鋪設(shè)時綠色面朝上，黑色面朝下四、防靜電手套：表面電阻=104Ω-109Ω

良好的ESD保護作用，防止人體指尖產(chǎn)生的尖端放電。34防靜電桌墊：防靜電面表面電阻106-109Ω規(guī)格摩擦靜電位≤100V0.5mm×1m×10m0.5mm×1.2m×10m導(dǎo)靜電面表面電阻103-105Ω1.5mm×1m×10m1.5mm×1.2m×10m35EPA=ESDProtectionArea=沒有任何材料或活動會造成ESDS件有靜電損壞風險的工作區(qū)

=所有ESDS件，當沒有防靜電包裝或離開其防靜電包裝時必須使用的工作區(qū)EPA包含的主要元素：制定防御的程度（靜電量水平）工具、材料、儀器設(shè)備的選擇考慮接地考慮和設(shè)計