靜電防護培訓教材

講師：石潔靜電測試培訓目錄01什么是靜電及靜電產(chǎn)生方式02電子裝聯(lián)●

智能制造0304靜電破壞及對策靜電感應(yīng)及性質(zhì)靜電消除原理及方式電子裝聯(lián)●

智能制造01什么是靜電及靜電產(chǎn)生方式靜電物質(zhì)因摩擦等原因而導致正負電荷失衡、電子極性偏向一方的現(xiàn)象稱為“帶電”。在干燥的冬天，用手接觸汽車車門時有時會聽到噼啪的聲響——這就是靜電.靜電產(chǎn)生原理所帶正負電荷不同所帶正負電荷相同物質(zhì)均有原子組成，原子有若干帶負電的電子和帶正電的原子核組成，電子環(huán)繞于原子核周圍。這些電子就是靜電的原形。電中性電中性帶正電帶負電01接觸帶電02摩擦帶電03剝離帶電04滾動帶電05噴射帶電06感應(yīng)帶電靜電產(chǎn)生的方式兩件不同的物體發(fā)生接觸時，一方的負電荷會向另一方移動。這就是接觸帶電。靜電不光會因摩擦、剝離等特定的刺激而產(chǎn)生，其實單純的接觸也會產(chǎn)生靜電。靜電的產(chǎn)生方式-接觸帶電01接觸帶電摩擦帶電：兩個物體相互接觸，接觸面會因相互摩擦而帶電兩件物體相互摩擦，產(chǎn)生靜電的現(xiàn)象被稱為摩擦帶電。在最開始的車的例子中，人體與座椅的摩擦產(chǎn)生了靜電。人體與座椅摩擦時，會引發(fā)負電荷的移動，產(chǎn)生靜電。脫衣物時產(chǎn)生的靜電，則是衣物與人體，或衣物與衣物之間發(fā)生摩擦，導致負電荷移動而產(chǎn)生的。靜電的產(chǎn)生-摩擦帶電02摩擦帶電剝離帶電：接觸帶電的一種，在進行剝離動作時，由于產(chǎn)生帶電現(xiàn)象，因此有時被稱為“剝離帶電”。原先接觸的兩件物體分開（剝離）時產(chǎn)生的靜電，被稱為剝離帶電。在之前所說的食品用保鮮膜的例子中，在剝開原本卷在芯上的保鮮膜時，產(chǎn)生了靜電。將貼紙從底紙上撕下時，也會產(chǎn)生靜電。剝離速度越快，帶電量越大。靜電的產(chǎn)生方式-剝離帶電03剝離帶電滾動帶電：接觸帶電的一種。因旋轉(zhuǎn)體（如膠卷、滾筒等）在其他物體上滾動而帶電。（反復的接觸和剝離）。靜電的產(chǎn)生方式-滾動帶電04滾動帶電噴射帶電：因高壓氣體或液體在噴射時與噴嘴等物體發(fā)生摩擦而帶電。靜電的產(chǎn)生方式-噴射帶電05噴射帶電①、因帶電物體接近或離開其他物體而帶電。像這種沒有相互接觸卻帶上靜電的現(xiàn)象稱為“感應(yīng)帶電”。②、例如：只需將帶電物體靠近IC，便會發(fā)生帶電現(xiàn)象。（靜電感應(yīng)）靜電產(chǎn)生的方式-感應(yīng)帶電06感應(yīng)帶電電子裝聯(lián)●

智能制造01靜電感應(yīng)及性質(zhì)在帶正電的帶電物體接近導電體的狀態(tài)下，如將導電體接地的話，電荷便會發(fā)生中和。在斷開導電體的接地后，一旦導電體離開帶電物體的話，負電荷便會殘留下來，導電體會變?yōu)樨撾姾傻臓顟B(tài)靜電感應(yīng)現(xiàn)象

將帶電物體靠近導電體（金屬等）后，導電體上接近帶電物體的部分會聚集與帶電物體不同種類的電荷，遠離帶電物體的部分會聚集與帶電物體相同種類的電荷——這一現(xiàn)象稱為“靜電感應(yīng)”將帶正電的帶電物體靠近導電體（非接地狀態(tài)）后，導電體接近帶電物體的一面會出現(xiàn)負電荷，其反面會出現(xiàn)正電荷。接著，將接近導電體的帶電物體移開后，導電體的電荷便會恢復原狀。靜電感應(yīng)現(xiàn)象帶電序列之前我們已經(jīng)說明了靜電分為正靜電和負靜電，那么怎樣的物體會帶正電，怎樣的物體又會帶負電呢？將這一性質(zhì)簡明易懂地表達出來的，就是帶電序列。通過查詢帶電序列，我們就可以了解到哪些材質(zhì)易帶正電，哪些材質(zhì)易帶負電。例如尼龍材質(zhì)易帶正電，滌綸材質(zhì)易帶負電。當滌綸與尼龍相觸時，尼龍帶正電，滌綸帶負電。此外，帶電序列中顯示的2種材質(zhì)的距離越遠，產(chǎn)生的靜電也就越大。利用帶電序列，我們就可以知道某種材質(zhì)易帶正電還是負電，并了解產(chǎn)生靜電的大小。如果您受到了靜電問題的困擾，借助帶電序列或許就能解決。靜電的性質(zhì)和大小-帶電序列靜電性質(zhì)-帶電序列決定帶電量（靜電）的主要因素以及所產(chǎn)生靜電的大小會因下列環(huán)境變化而異：接觸面積壓力摩擦溫度濕度靜電電量面積越大，產(chǎn)生的靜電量就越大壓力越大，產(chǎn)生的靜電量就越大摩擦越大，產(chǎn)生的靜電量就越大雖然變化不大，不過溫度越高，電阻值就越小（絕緣體）濕度越大，產(chǎn)生的靜電量就越大人體也會帶電。乘車時發(fā)出的噼啪聲，是由于人體所帶的靜電發(fā)生了放電。在日常生活中讓人感到輕微疼痛的靜電的帶電量，約為3kV。1kV以下的靜電，幾乎是無法被人體察覺的。但是在制造現(xiàn)場等對品質(zhì)及衛(wèi)生進行嚴格管控的場所，人體無法感受到的細微靜電也有可能造成問題。因靜電及放電導致的問題多種多樣，包括灰塵附著、設(shè)備不良，甚至起火、爆炸等。因此，即使是人體無法感知的靜電，有時候也必須進行測量及管理。靜電的性質(zhì)和大小-帶電量估算術(shù)語說明電擊的強度???接觸放電電流時感受到的沖擊電擊電位???人體與帶電物之間的電位差。轉(zhuǎn)移到人體的帶電量帶電量估算導電體：容易通電的物質(zhì)——鐵、銅、鋁、碳等由于導電體的電子可以自由運動，因此帶電的導電體接地后便會變?yōu)?V.導電體正負電荷平衡狀態(tài)絕緣體：難以通電的物質(zhì)——塑料、橡膠、玻璃等由于電子難以自由移動，因此帶電的絕緣體即使在接地后也不會變?yōu)?V。可能會因場所不同而導致帶電量存在差異或極性不同，其帶電分布不規(guī)則。絕緣體導體產(chǎn)生的靜電的去向不同材質(zhì)的帶電特性-導體A：帶負點導體B：接地后會有電流流過C：靜電消失絕緣體產(chǎn)生的靜電的去向不同材質(zhì)的帶電特性-絕緣體A：帶負點絕緣體B：即使接地也不會流通電流C：靜電不會消失絕緣體產(chǎn)生靜電時，去向與導體不同。由于絕緣體難以導電，即使接地，累積的靜電也不會流走。電子裝聯(lián)●

智能制造03靜電破壞及對策1、對電子器件的性能造成損壞

2、吸附灰塵

3、靜電放電磁場干擾靜電破壞未穿著防靜電腕帶、導電鞋直接用手接觸端子等

隨著近來的零件小型化和半導體高集成化趨勢，因靜電放電（ESD)而引起的電路或器件的靜電破壞已成為一大問題。眾所周知，MOS結(jié)構(gòu)的IC\FET及高頻器件等產(chǎn)品對靜電非常敏感，容易受到靜電破壞。半導體的靜電破壞模式大致分為以下三種：人體帶電模式（HBM)、器件帶電模式（CDM)、機器模式（MM)。HBM——人體所帶電荷接觸到器件端子時放電的模式靜電破壞MM——金屬裝置所帶的電荷接觸到器件端子時放電的模式CDM——器件的導體部分（芯片、電線、引線框等）帶靜電、器件端子接觸到設(shè)備或工具夾具時放電的模式IC的自動裝配機的搬運部發(fā)生摩擦帶電等設(shè)備或機器人的帶電、接地不充分電烙鐵的電源泄漏等靜電破壞靜電破壞問題點：部品包裝袋ESD2KV對策：換用防靜電包裝袋問題點：IC放置在靜電材質(zhì)泡沫上對策：使用ICJICESD2000VESD10000V靜電破壞問題點：部品與包裝袋混放對策：清除包裝袋ESD5000V問題點：部品盒材料不防靜電對策：鋪設(shè)防靜電MATESD2000V問題點：膠帶和文件夾含高靜電，記錄夾不得放置PBA臺車上。對策：膠帶改用其他無靜電材質(zhì)或其表面覆蓋無靜電透明膠帶。ESD7000V靜電的對策01靜電測量02接地03濕度管理04靜電消除器05靜電對策用品

在采取靜電對策之前，必須先看透靜電的有無?！罢业健膘o電，是靜電對策的第一步。可問題在于，靜電是無法被人眼直接觀察到的。對于發(fā)生片材貼附、灰塵附著等人眼可見問題的位置，我們可以察覺其中靜電的存在。此外，使用專用的測量儀，可以發(fā)現(xiàn)無表象問題處的靜電。使用測量儀，還能了解到需調(diào)查位置的靜電量。下面先介紹一下測量儀。調(diào)查靜電，需要使用名為靜電測量儀的專用測量設(shè)備。只需將靜電測量儀對準需要測量的對象物，就能輕松測量出靜電量。靜電的對策-靜電測量靜電測量

對象物為導體時，只需進行接地就能消除靜電。有關(guān)接地的具體內(nèi)容，請參閱上一章“不同材質(zhì)產(chǎn)生靜電的難易度”。接地是一種常見于日常生活中的靜電對策。例如自助式加油站的靜電消除板。靜電消除板直接接地，用手觸摸時，人體所帶的靜電會通過接地被導入大地。這樣一來，能有效防止因放電火花引燃氣化汽油的事故。生產(chǎn)設(shè)備也同樣采用了這一原理。只需將設(shè)備接地，就能消除靜電。【特點】接地即可，非常簡單。對金屬等導體非常有效。【注意事項】對樹脂等絕緣體無效。需注意避免接地、連接部分脫落、臟污等。接地消除靜電的原理靜電對策接地注意事項1.機器類的金屬部分直接接地。2.絕緣體接地無效果。3.作業(yè)臺或作業(yè)地面使用表面帶電阻的導電性MAT（10～10Ω）接地為。為了作業(yè)者的安全和控制電流，必須佩帶電阻值為1MΩ的靜電環(huán)接地。4.使用絕緣阻抗器定期檢查作業(yè)臺或作業(yè)地面的導電性MAT，作業(yè)者佩帶的靜電環(huán)是否斷開，電阻值是否正常等等。5.接地LINE不能使用鐵材構(gòu)成作業(yè)臺或傳送帶，應(yīng)設(shè)置專用接地LINE.58

將物體放置在空氣中水分較多的環(huán)境下，可以使表面附著大量的水分子。水能導電，因此當物體表面附著大量水分時，會呈現(xiàn)易導電的狀態(tài)。在該狀態(tài)下接地，能夠釋放靜電。此外，當空氣中的水分增多時，靜電還會經(jīng)由空氣中的水分，被自然地釋放。因此，濕度管理是一種營造靜電不易蓄積環(huán)境的有效對策。

物體中蓄積的靜電，會隨著物體表面附著的水滴及空氣中的水分被釋放，最終經(jīng)由接地（與地面的接點）流向地面。物體會更易導電，其中蓄積的靜電經(jīng)由接地被釋放?？諝鉂穸裙芾硐o電靜電對策濕度管理注意事項1.當室內(nèi)有煙霧產(chǎn)生是需及時換氣。2.熱交換情況，例如：將5℃，65%的空氣加熱到20℃時，濕度將變成24%，此時需要加濕。（超聲波加濕或用水把毛巾浸濕等辦法，注意：此時水中如果含有氯成份較多的自來水部品杯容易腐蝕，不能使用）3.相對濕度50%以下的低濕度狀態(tài)時，帶電電壓會急升，相對濕度控制在50-60%范圍內(nèi)較好?！咎攸c】可以營造出不易蓄積靜電的環(huán)境?？諝鉂穸瓤刂旗o電的風險【注意事項】可能會發(fā)生凝結(jié)、銹蝕，對對象物及設(shè)備造成不利影響。如果對大范圍也以同樣的條件進行管理，會因成本過高而難以實現(xiàn)電子裝聯(lián)●

智能制造04靜電消除原理及方式帶靜電的物體”處于正負電荷不平衡的狀態(tài)。將上述狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤捌胶鉅顟B(tài)”，也就是“電中性狀態(tài)”的設(shè)備，就是靜電消除器。靜電消除器

靜電消除器究竟是如何將電荷失衡狀態(tài)恢復到中性狀態(tài)（中和）的呢？答案就是“離子”。靜電消除器能夠通過生成離子，使離子撞擊對象物，起到消除靜電的效果。那么，離子又是什么呢？相信有許多人雖然知道離子這個詞匯，卻并不了解它究竟是一種怎樣的存在。簡言之，離子就是“帶電的粒子”。例如，在瀑布和噴泉會產(chǎn)生許多的水沫。這些水沫會作用于空氣，生成離子。靜電消除器則依靠電荷力作用于空氣來生成離子。然后讓這種名為離子的帶電粒子撞向帶電物，進行中和。靜電消除器原理A：電中性平衡狀態(tài)，也就是不帶靜電的狀態(tài)。靜電消除器可以同時產(chǎn)生正、負離子，無論對象物帶的是正電還是負電，都能消除靜電。【特點】只需安裝就能消除靜電。對導體、絕緣體均有效果。靜電消除器原理【注意事項】必須每隔一段時間就維護一次。靜電消除器的結(jié)構(gòu)及工作機理之前介紹的使用電荷力的靜電消除器，正式名稱為“電壓外加式靜電消除器”。如圖所示，電壓外加式靜電消除器由電極針、高壓電源、接地線構(gòu)成。通過用電源對針尖外加電壓，引起名為電暈放電的弱放電現(xiàn)象。發(fā)生電暈放電時，電極針周圍的空氣會被變成離子。電壓外加式靜電消除器利用這一過程中產(chǎn)生的離子，撞擊帶電對象物，起到消除靜電的目的。電暈放電是對針狀纖細物體外加電壓而引發(fā)的放電現(xiàn)象。放電現(xiàn)象或許會給人以危險的印象，但實際上，電暈放電的能量很弱，不會產(chǎn)生火花。靜電消除器是一種安全的設(shè)備靜電消除器原理靜電消除器是通過向?qū)ο笪矬w吹送正電荷及負電荷的離子風來中和對象物體的帶電狀態(tài)的一種裝置靜電消除器

電暈放電是指兩個導體之間產(chǎn)生局部高電壓時，因空氣絕緣遭到破壞而產(chǎn)生的伴有藍紫色輝光的放電現(xiàn)象。靜電消除器對放電針加高壓，從而引起電暈放電，對放電針附件的空氣發(fā)生電離，并產(chǎn)生帶電離子。【給放電針加正高壓】【給放電針加正高壓】電暈放電及離子的產(chǎn)生AC方式：由一根放電針交互產(chǎn)生正負離子1、電離平衡良好2、與DC方式相比，離子產(chǎn)生的量較小。AC方式DC方式：由兩根放電針分別產(chǎn)生正負離子1、近距離電離平衡較差2、與AC方式相比，離子產(chǎn)生的量多。DC方式AC方式消靜電時間和離子平衡度是評價靜電消除器性能的指標：1、消靜電時間：將帶有正負1000V的帶電物體的電荷減少到正負100V所需的時間。2、離子平衡度又稱為殘余電壓，是在連續(xù)照射了正負離子的情況下，對象物體可能接近0V的程度。越是接近0V，離子平衡度越好。3、倘若離子平衡度較差的話，有時反而會導致物體帶電。4、符合國際ESD標準（ANSI/ESD-S20.20-1999）指標如果用一般的空氣槍去清除：1、雖然清除了垃圾但依然會帶靜電2、會再次吸附灰塵除塵由于工件本身帶電量很大，因此會吸附帶電灰塵。另外，不帶電的灰塵有時也會因出現(xiàn)極化而被吸附?；覊m帶電后，會因靜電感應(yīng)吸附即使接地也不會改變，因此需要去除灰塵的靜電。帶電物質(zhì)相互接近后，會如同磁鐵的兩個極一樣，同性相斥，異性相吸，因此會出現(xiàn)產(chǎn)品吸附灰塵的現(xiàn)象。帶電量越大，距離越近，相互間的吸引力就越強。靜電吸附灰塵1.采用非接觸式傳感器，測試阻抗及精度高，穩(wěn)定性好。2.具有四種工作模式及電壓表功能，并可以對四種模式的參數(shù)進行設(shè)置。3.具有“合格”功能，用戶可根據(jù)產(chǎn)品要求設(shè)置“合格”參數(shù),并具有檢測不合格報警功能。4.專業(yè)測量消靜電類產(chǎn)品的性能。靜電測試儀1、清潔前，請先切斷電源及空氣；2、請絕對不要使用鋼絲刷；3、用棉棒蘸些酒精，或者用清潔毛刷清潔放電針頂端同時請除去內(nèi)部及外圍的污垢。放電針的清潔更換

放電針需要定期維護清潔，請根據(jù)使用環(huán)境，每隔300~500小時進行一次清潔，在清潔放電針時，建議同時對靜電消除器內(nèi)部進行清潔在經(jīng)過連續(xù)使用后，放電針的頂端都會有所磨損。雖然放電針的更換會因為使用環(huán)境和使用條件而異，不過還是建議每隔10000小時~15000小時更換一次。對放電針及其周圍進行維護，目的在于防止放電針性能下降，而不能延長靜電消除器本身的使用壽命。123放電針的清潔更換對于吹風、充填灌裝等需要嚴格管理顆粒的地方使用靜電消除器的情況氣源的潔凈度要求比較高，必須經(jīng)過：去除油分干燥空氣調(diào)整空氣壓力終端過濾器接入靜電消除器去除水分冷凝水過濾器——精密過濾器——膜式空氣干燥器——調(diào)壓閥——微型管道過濾器一般來講油水分離和調(diào)節(jié)空氣壓力都是必不可少的。靜電消除器用氣壓設(shè)備的選型為了確保作業(yè)人員的人體帶電電位始終處于較低水平，可以使用人體接地用的防靜電帶鞋底為構(gòu)成均一的合成橡膠，具有塑料性，且整體均勻的混入了導電性物質(zhì)，因此可以防止帶靜電。電阻值最好處于100K-10G在電子設(shè)備的組裝工序中，為了防止因作業(yè)臺附帶靜電而導致?lián)p壞，必須鋪設(shè)防靜電臺墊其他防靜電產(chǎn)