靜電防護(hù)知識培訓(xùn)一期

靜電防護(hù)知識培訓(xùn)一期第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四內(nèi)容提要物質(zhì)的原子模型靜電基本概念靜電危害靜電是怎么產(chǎn)生的靜電防護(hù)2011-11-15佳藝田電子/工程部第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四物質(zhì)的原子模型原子由帶正電、質(zhì)量重、不易移動的原子核，與核外帶負(fù)電、質(zhì)量輕、繞原子核運(yùn)動的電子所組成。原子核的總正電量與核外電子的總負(fù)電量大小相等。物體帶電是因?yàn)樽钔鈱与娮拥霓D(zhuǎn)移（電荷分離）2011-11-15佳藝田電子/工程部第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四靜電基本概念靜電：物體表面靜止的電荷。電荷(靜電荷)：當(dāng)對物體施加一定能量時(shí)，使本來正負(fù)電荷量相等而處于中性狀態(tài)的物體變成其中任何一方過剩的狀態(tài)，這過剩的電量就稱為電荷(靜電荷)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)方面的物理量。2011-11-15佳藝田電子/工程部第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四導(dǎo)體與絕緣體導(dǎo)體：若原子核最外圍的電子，所受的束縛力很微弱，則電子容易脫離原子核的束縛而自由地運(yùn)動，稱為自由電子，這一類的物體容易導(dǎo)電，稱為導(dǎo)體，例如銅、鋁、......等。

絕緣體：原子核和核外的電子彼此間的吸引力強(qiáng)，則電子不易脫離原子核的束縛，因此不易導(dǎo)電，稱為絕緣體，例如玻璃、毛皮......等。半導(dǎo)體：電荷移動能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間，如鍺、硅。在低溫時(shí)為絕緣體，高溫時(shí)為導(dǎo)體，且導(dǎo)電性隨溫度升高或加雜質(zhì)而升高。

2011-11-15佳藝田電子/工程部第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四為什么要進(jìn)行靜電控制避免粒子(Particle)吸附減低元件被破壞減少產(chǎn)品失效或者運(yùn)作不穩(wěn)定

減少靜電放電造成損失2011-11-15佳藝田電子/工程部第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電的危害A）靜電吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產(chǎn)品的功能與壽命。ESAB)靜電放電ESD損壞器件損傷器件（潛在損壞）輻射電磁場（EMI)著火爆炸人體電擊C）發(fā)光發(fā)聲D）產(chǎn)生臭氧2011-11-15佳藝田電子/工程部第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電損傷的特點(diǎn)1.隱蔽性。人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電，但發(fā)生靜電放電，人體也不一定能有電擊的感覺。這是因?yàn)槿梭w感知的靜電放電電壓為2-3KV。2.潛伏性。有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內(nèi)傷而形成隱患，而且增加了器件對靜電的敏感性。3.隨機(jī)性。從一個(gè)元件生產(chǎn)后一直到它損壞以前所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機(jī)性。4.復(fù)雜性。靜電放電損傷分板工作，因電子產(chǎn)品的精細(xì)，微小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)錢，要求較復(fù)雜的技術(shù)往往需要使用掃描電鏡等精密儀器，即使如此有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別5.嚴(yán)重性。二十世紀(jì)中后期靜電危害震驚世界2011-11-15佳藝田電子/工程部第8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電是怎樣產(chǎn)生的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件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，破壞了這種平衡狀態(tài)，這樣就產(chǎn)生了靜電。帶有靜電電荷的物體之間或者它們與大地之間有一定的電勢差，稱之為靜電勢。2011-11-15佳藝田電子/工程部第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電的產(chǎn)生方式靜電產(chǎn)生的方式有很多，如接觸、摩擦、沖流、泠凍、電解、壓電、溫差等，但主要的有三種形式1）摩擦起電2）接觸分離起電3）感應(yīng)帶電2011-11-15佳藝田電子/工程部第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四靜電的產(chǎn)生方式一…摩擦帶電當(dāng)兩種具有不同的電子化學(xué)勢的材料相互接觸時(shí)，電子從化學(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(shí)，總有一部分轉(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)勢的材料因電子的不足而帶正電。卷狀紙、膠片的移動（開、卷、滾動）之時(shí)在地毯上步行時(shí)透明膠的剝離及脫工服之時(shí)輸送或過濾液體或粉沫物時(shí)液化氣的噴出、噴刷漆時(shí)粉碎物體時(shí)及摩擦金屬表面時(shí)用液體清潔時(shí)水結(jié)冰時(shí)也會起電粉沫體的互相沖撞2011-11-15佳藝田電子/工程部第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四摩擦起電的例子塑料筆殼與頭發(fā)摩擦后可以吸小紙屑（摩擦帶電）用干布擦拭丙烯板，丙烯板容易吸灰塵（摩擦帶電）摩擦之后的聚乙烯袋，很難打開（摩擦起電）塑膠成形后起開模具時(shí)易起電（剝離起電）塑料梳子在冬天很難梳理頭發(fā)（摩擦起電）2011-11-15佳藝田電子/工程部第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四靜電的產(chǎn)生方式二…剝離帶電兩個(gè)緊密接觸的物體，在外力作用下迅速分離一些電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，使兩物體皆帶電，此種方式稱為剝離帶電結(jié)果：物體較易失去電子的部分帶正電，另一部分獲得電子則帶負(fù)電。2011-11-15佳藝田電子/工程部第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四靜電的產(chǎn)生方式三----感應(yīng)帶電

主要是指在導(dǎo)電材料中發(fā)生的現(xiàn)象，當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)，會受到該帶電體形成的靜電場作用，在靠近帶電體的導(dǎo)體表面感應(yīng)生出異種電荷，遠(yuǎn)離帶電的表面出現(xiàn)同種電荷。2011-11-15佳藝田電子/工程部第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電放電的破壞ESD59%都是由靜電引致的半導(dǎo)體破壞率的分配：2011-11-15佳藝田電子/工程部第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四靜電損傷主要表現(xiàn)為：芯片內(nèi)熱二次擊穿金屬噴鍍?nèi)廴诮橘|(zhì)擊穿表面擊穿體積擊穿等最后綜合表現(xiàn)為功能故障甚至造成人身傷害。2011-11-15佳藝田電子/工程部第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四半導(dǎo)體的損壞形式有兩種1.直接損壞器件不能操作約占受靜電破壞的原件的百分之十2.潛在性損壞器件可以操作但性能不穩(wěn)定，維修次數(shù)因而增加約占受靜電破壞原件的百分之九十2011-11-15佳藝田電子/工程部第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電危害流程圖靜電分離電荷積累在設(shè)備上電荷積累在產(chǎn)品上電荷逸散電荷放電電荷放電產(chǎn)品品質(zhì)不良（電子業(yè)）2011-11-15佳藝田電子/工程部第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電放電蓄積在導(dǎo)體上的電荷，會在一次放電中將能量完全釋放，是常見靜電危害產(chǎn)生的原因靜電放電可概分為火花放電（SparkDischarge）電暈放電（CoronaDischarge）、刷狀放電（Brush

Discharge）、大量粉堆放電（Bulk

Powder

Discharge）、射狀放電（Propagation

BrushDischarge）等形式。不同放電形式的發(fā)生，與放電的電極形狀、材質(zhì)距離、阻抗、數(shù)量有密切的關(guān)係，同時(shí)亦會產(chǎn)生不同的危害。2011-11-15佳藝田電子/工程部第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電防護(hù)接地:將所有導(dǎo)體連接在一起，然後接地，並保持低的接地電阻，使導(dǎo)體上的電荷迅速向大地散逸，不致引起靜電放電的危害。人員接地：人體是最普遍存在的靜電危害源。對于靜電來說，人體是導(dǎo)體，所以可以對人體采取接地的措施設(shè)備接地：自動裝配設(shè)備使用導(dǎo)軌、傳動帶、滑道、元件運(yùn)送器和其他裝置來移動器件使之按工藝要求的方向運(yùn)動傳動帶和運(yùn)送系統(tǒng)上可能會積累大量電荷，對設(shè)備進(jìn)行接地可引導(dǎo)靜電向大地逸散。2011-11-15佳藝田電子/工程部第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電防護(hù)加濕:相對濕度（RH）對表面積累電荷的性能產(chǎn)生直接影響。相對濕度越高，零部件儲存電荷的時(shí)間就越短，表面電荷減?。ㄒ?yàn)橄鄬穸仍黾樱┑姆绞娇赏ㄟ^復(fù)合或傳導(dǎo)，當(dāng)相對濕度增加，空氣的電導(dǎo)率也隨之增加。在高濕度環(huán)境中，物質(zhì)表面具親水性(Hygroscopicity)，容易吸附空氣中的水份，進(jìn)而降低物質(zhì)表面電阻，增加靜電向大地散逸的速率。但即使是在100%相對濕度時(shí)，電荷泄放速率的增加也不能取代適當(dāng)?shù)腅SD控制操作規(guī)程。另外過高設(shè)備易結(jié)露。2011-11-15佳藝田電子/工程部第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電防護(hù)抗靜電材料:通常電阻值愈低的物質(zhì)，其靜電散逸速度愈快，不易累積靜電，反之，電阻值愈高的物質(zhì)，其靜電散逸速度愈慢，容易累積很高的靜電。在化工製程中經(jīng)常遇到靜電荷累積在絕緣的產(chǎn)品或設(shè)備上，若能採用抗靜電的產(chǎn)品或設(shè)備，並實(shí)施接地，則靜電荷能很容易地向大地散逸。2011-11-15佳藝田電子/工程部第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四防靜電手環(huán)2011-11-15佳藝田電子/工程部第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電手環(huán)原理防靜電腕帶原理:它的制作使用靜電導(dǎo)電材料，通過與皮膚直接接觸，把人體靜電直接導(dǎo)走。防靜電手環(huán)是由緊貼手腕的不銹鋼外殼通過線內(nèi)1MΩ電阻由導(dǎo)線,鐵夾接地.目的是既要隨時(shí)泄放掉人體上的靜電,又要防止快速放電產(chǎn)生的火花,對靜電敏感器件造成損害,并起隔離作用.而斷線或接觸不良會使靜電手環(huán)形同虛設(shè).所謂無線手環(huán)實(shí)際起不到泄放人體攜帶的靜電荷作用。2011-11-15佳藝田電子/工程部第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

手環(huán)佩帶方式靜電手環(huán)不銹鋼殼應(yīng)戴在左手腕內(nèi)側(cè),此處接觸電阻最小.要與皮膚緊密接觸,不得松馳,不得隔以衣物.

鱷魚夾應(yīng)用根部夾持靜電地線裸露部份下班或行走時(shí),操作員可摘下手環(huán),流動人員應(yīng)取下夾子,繞在手腕上,以便流動使用.2011-11-15佳藝田電子/工程部第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

手環(huán)點(diǎn)檢儀器2011-11-15佳藝田電子/工程部第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

手環(huán)點(diǎn)檢方法2011-11-15佳藝田電子/工程部第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

手環(huán)點(diǎn)檢儀器手環(huán)點(diǎn)檢儀器原理：主要為測試防靜電手環(huán)之靜電接地阻抗，阻抗在要求范圍內(nèi)則“GOOD”，超過或者低于要求范圍內(nèi)則顯示“HIGH”或者“LOW”2011-11-15佳藝田電子/工程部第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電消除器2011-11-15佳藝田電子/工程部第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電消除器靜電消除器是在空氣中產(chǎn)生帶正電和帶負(fù)電的兩種離子，當(dāng)任何帶靜電體從這里經(jīng)過時(shí)，相應(yīng)的帶相反電荷的離子與其中和，消除靜電。靜電消除器采用電暈放電的原理，通過高壓電源產(chǎn)生器將輸入電壓(220V交流電)升至7KV-10KV交流或直流高壓作用在離子針上，將空氣分子電離產(chǎn)生平衡穩(wěn)定的正負(fù)離子以中和帶電物體，同時(shí)氣流吹除帶電灰塵。

2011-11-15佳藝田電子/工程部第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

靜電消除器種類靜電消除器主要由高壓電源產(chǎn)生器和離子針兩部分組成，根據(jù)不同的需要和工作場所，離子針有以下形式：離子棒：在狹小空間或設(shè)備內(nèi)部安裝使用，有無風(fēng)和帶風(fēng)兩種類型離子風(fēng)機(jī)：大面積、快速中和靜電，分懸掛式、臺式等各種型號離子風(fēng)槍/風(fēng)嘴：局部高效快速中和靜電及吹除灰塵

2011-11-15佳藝田電子/工程部第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四

防靜電服原理服裝靜電的產(chǎn)生與危害人在從事各種勞動活動時(shí)，人體與衣服、衣服與衣服、以及衣服與周圍物體間的摩擦可造成電荷的大量產(chǎn)生與積聚，因此當(dāng)衣服為絕緣物質(zhì)時(shí)，靜電電荷將無法泄露而存在于人體上，隨時(shí)可能造成放電危害。

防靜電工作服的消電機(jī)理:防靜電工作服是用靜電導(dǎo)電織物為面料而縫制的。其消電機(jī)理為：a.經(jīng)由導(dǎo)電纖維形成電荷通道向大地泄放靜電荷；b.由纖維的電暈放電中和靜電荷。

2011-11-15佳藝田電子/工程部第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四導(dǎo)體與絕緣材料（1）靜電導(dǎo)電材料:表面電阻RS≤1x105Ω的材料。（2）靜電耗散材料:表面電阻大于1x105Ω且小于1x1012Ω的材料。

(3)抗靜電材料:

能抑制摩擦生電的材料,能抑制摩擦生電至200V以下的材料.-抗靜電材料并不須要量測其表面電阻率或體電阻來決定其特性.（4）絕緣材料:表面電阻＞1x1012Ω的材料。靜電屏蔽材料:表面電阻率等于或小于104Ω的材料.

2011-11-15佳藝田電子/工程部第33頁，共37頁，2023年，2月20日，星期四