靜電相關基礎知識

靜電(ESD)防護基礎概述11.靜電的原理2.靜電的危害3.減少靜電的方法目錄2靜電是一種電能,它保留在物體表面,是正電荷與負電荷在局部范圍內失去平衡的結果。1.1靜電的定義3-1-1-1+3原子由帶正電、質量重、不易移動的原子核，與核外帶負電、質量輕、繞原子核運動的電子所組成。原子核的總正電量與核外電子的總負電量大小相等，例如：（+3）+（-1）+（-1）+（-1）=0物體帶電是因為最外層電子的轉移（減少或者增加）減少一個電子：（+3）+（-1）+（-1）=（+1）增加一個電子：（+3）+（-1）+（-1）+（-1）+（-1）=（-1)1.2靜電的產(chǎn)生鋰原子4靜電放電，又稱ESD(ELECTROSTATICDISCHARGE),是指：一定累積的靜電荷從一高靜電荷集中區(qū)流向一相反電荷集中區(qū)或低電荷集中區(qū),特別是地面,此為靜電放電。通常,靜電放電的現(xiàn)象是電荷迅速流動(火花或電弧).1.3什么是靜電放電++++++++++++++—————++++++5 工業(yè)生產(chǎn)中，靜電常伴隨著各種作業(yè)過程（如管路輸送、攪動、噴出、干燥、粉碎、篩選、滾輪傳送、剝離、人員走動）。物質間相互摩擦、傳導或感應均能產(chǎn)生靜電，至于制程的設備或產(chǎn)品是正帶電或負帶電則需參考物質帶電序列表。 制程帶電的起因用最微觀的角度來看待，皆是能量的交換使電子移位。而兩物質之接觸、分離是最大的主因。在生產(chǎn)制程中即多稱其為「磨擦帶電」、「剝離帶電」。1.4靜電產(chǎn)生的原因6定義：當兩個不同的物體互相摩擦時，一些電子從一個物體轉移到另一個物體，使兩物體皆帶電，此種方式稱為摩擦帶電.結果：較易失去電子的物體帶正電，另一物體獲得電子則帶負電。1.5摩擦帶電7定義：兩個緊密接觸的物體，在外力作用下迅速分離一些電子從一個物體轉移到另一個物體，使兩物體皆帶電，此種方式稱為剝離帶電.結果：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電。1.6剝離帶電+—8鐵氟龍硅聚氯乙烯聚乙烯明膠聚酯人造絲硫磺金、鉑錫、銀銅、鎳硬質橡膠蠟琥珀木鋼木棉紙鋁綢鉛毛皮尼龍云母玻璃兔毛石棉人的手空氣帶正電＋＋＋|||帶負電1.7物質帶電序列表91.8工廠里的靜電源人：皮膚、毛發(fā)、衣物等機：生產(chǎn)儀器、治工具、檢測儀器等料：原材、輔材、包裝材、耗材等法：機器動作、人員動作等環(huán)：地板、墻壁、天花板等靜電源：102靜電的危害靜電擊傷電子元件靜電吸附Particle微粒造成沖擊傷害火災或爆炸發(fā)生11典

型靜電壓量測值（V）活

動相對濕度10%40%55%走過地毯35,00015,0007,500走過合成樹脂地板12,0005,0003,000工作臺作業(yè)員動作6,000800400從塑料條中取出DIP芯片2,000700400從合成樹脂盤取出DIP芯片11,5004,0002,000從Styro泡棉中取出DIP芯片14,5005,0003,500由PWB上取走氣泡包裝袋26,00020,0007,000將PWB裝入有泡棉條之箱子21,00011,0005,500資料來源：AT&TESD防護手冊-19892.1靜電可能產(chǎn)生的電壓12表面貼裝器件擊穿電壓砷化鎵5-100VMOSFET100-200VFE-ROM100-150V運算放大器190-2500VCMOS200-3000V肖特基二極管300-2500V屏蔽薄膜電阻器300-3000V晶體三極管300-700V邏輯發(fā)射TTL1000-2500V2.2由靜電作用對各類SMD的擊穿電壓13資料來源:IBM華生研究中心2.3靜電對IC造成的擊傷142.4靜電造成的灰塵吸附?jīng)_擊傷害CleanRoom最怕的是ESA（靜電吸附）導致的表面污染物(Contamination)，一個4英寸晶元負載1000V電荷時，直徑1micron的微粒撞擊可產(chǎn)生撞擊力達830,000磅／平方英寸或148噸／平方厘米，遠超過使晶元受損的程度。(資料來源:美國靜電防護協(xié)會)153消除校靜電河的方愿法環(huán)境殲加濕靜電婦接地離子縣中和靜電剛遮蔽16相對法濕度存（RH）對死表面亞積累速電荷葉的性騾能產(chǎn)贈生直顆接影冊響。玻相對基濕度繩越高灰，零誼部件捐儲存屯電荷糠的時獸間就券越短菠，表行面電聯(lián)荷減喬?。ㄆ菀驗闈蚕鄬穸认黾右姡┑囊胺绞叫赏ㄅ筮^復聾合或墻傳導細，當員相對陵濕度組增加咳，空陳氣的勻電導救率也蘆隨之潛增加挑。在極高濕那度環(huán)族境中胡，物嫩質表縣面具研親水犧性,容易瓣吸附盛空氣對中的扎水份蕩，進再而降收低物匹質表暑面電占阻，榜增加況靜電咳向大窮地散碧逸的服速率趟。注意釋：即日使是截在10梁0%相對倍濕度出時，杠電荷收釋放效速率油的增扛加也門不能先取代姜適當綁的ES而D控制迷操作暖規(guī)程中，此關外濕度斑過高瘋會導貿(mào)致過懂高的粱設備疑結露。3.盤1環(huán)境金加濕AN疼SI維E濱SD揉-S姻20脆.2翼0（美務國靜消電防絲式護協(xié)發(fā)會）讀推薦核環(huán)境賄濕度團：30既%~津70晚%17將所誰有導放體連樂接在鄙一起筐，然跑后接株地，竟并保挑持低考的接絡地電縮慧阻，柄使導量體上泡的電促荷迅忙速向驢大地騰散逸綁，不座致引耀起靜神電放性電的繞危害風。人員迷接地：人刊體是講最普葬遍存挑在的檔靜電輩危害招源。糞對于鳴靜電豎來說叼，人揮體是導體岡，所壩以可督以對遺人體裳采取蘋接地害的措匙施。設備常接地：自誼動裝怖配設旦備使蒸用導徒軌、鉆傳動樣帶、倚滑道避、組樂件運營送器麗和其它運凝動傳產(chǎn)動帶課和運輕送系沫統(tǒng)上昏可能爐會積詞累大濱量電佳荷，落對設揮備兩進行乘接地誰可引鞭導靜黑電向禾大地荒逸散泡。3.隸2靜電增接地18靜電宜接地浪網(wǎng)分燦四個規(guī)層次:總線,干線,支線,終端,他們恩共同逃構成虧一個竄完整來的接啊地系績統(tǒng),作為兆各段雞工程序站靜尸電釋橫放之欲通道讀。Ａ:總線:直接逼連接囑大地曠之防輝靜電邀接地虜裝置.由廠半房設仁計時闊提出掏并于機建筑諷時設腳立.接地田電阻媽要求疾小于未３,截面架積不殿小于燦１０康０mm。Ｂ:干線：總切線延末伸至綢各工間作站/區(qū)之摩防靜柏電接慨地通彈道，軟作為紗連接港設備,機臺疼之接拴口.廠房謊設計膊提出浩并建向筑時盞設立.截面責面積扒不小卡于６mm浪,接總芽線接主地地枝電阻繞小于怕３.Ｃ:支線:延伸包至最皇終工何作站/區(qū),作為會連接偵儀器,人員宴等接竭地之夢接口,截面瞎面積牌不小矮于１.１２美５mm糧,接地論電阻殊小于土４.Ｄ:終端:靜電趕最初藏釋放方源與泰產(chǎn)生榨體,包括拖支線疾連接勞之作辯業(yè)平宣臺之頸靜電帝膠皮,靜電外手環(huán)脅等.3.常2.心1靜電噸接地登網(wǎng)標藍準19防靜排電手捐環(huán)原免理:它的憐制作榆使用鍬靜電可導電犧材料饅，通隱過與腿皮膚章直接派接觸吹，把鏟人體錦靜電船直接概導走費。防靜活電手茫環(huán)是玻由緊鉗貼手論腕的雄不銹霞鋼外趟殼通疼過線鑼內1M援Ω電阻由導受線,鐵夾傳接地.目的爛是既響要隨悼時泄翁放掉手人體拴上的耗靜電,又要久防止馳快速圈放電坊產(chǎn)生損的火齡花,對靜源電敏慶感器抵件造憤成損屈害,并起嗎隔離頑作用.而斷歷線或狐接觸受不良則會使褲靜電懂手環(huán)浪形同塌虛設.所謂趟無線棍手環(huán)臟實際廟起不腐到釋愧放人愉體攜仁帶的描靜電員荷作轟用。防靜見電手嬌環(huán)手環(huán)彼點檢淡儀器3.蕉2.扁2防靜利電手哲環(huán)20服裝循靜電護的產(chǎn)鴨生與艘危害右：人在吩從事怎各種蠻勞動而活動測時，人體尚與衣倍服、衣服碼與衣熊服、以欠及衣服睡與周浮圍物菌體間的培摩擦滲可造分成電限荷的詳大量監(jiān)產(chǎn)生刃與積知聚，元因此促當衣啊服為戴絕緣喉物質淋時，朗靜電埋電荷囑將無抗法泄灘露而亡存在抗于人抗體上膀，隨孤時可廟能造泛成放咳電危盒害。防靜吃電工醒作服輸?shù)南m電機卷理:防靜把電工商作服強是用暈靜電廊導電撲織物蔽為面糖料而屬縫制密的。而其消朽電機測理為某：a.經(jīng)由慢導電芝纖維套形成蚊電荷的通道向大發(fā)地釋偽放靜生電荷。b.由纖暈維的電暈定放電中和眉靜電下荷。3.嬸2.臉3防靜柔電服21靜電減消除想器是泥在空宿氣中命產(chǎn)生帶正賢電和亦帶負蚊電的金兩種嫁離子，當層任何怪帶靜茶電體梁從這介里經(jīng)吸過時眉，相堤應的兇帶相傅反電炊荷的蛛離子峰與其中和，消腐除靜夸電。靜電辰消除撒器采筐用電暈歌放電的原驢理，破通過營高壓哈電源冬產(chǎn)生醬器將貢輸入輸電壓(2委20晌V交流煎電)升至7K鋼V-舞10膛KV交流地或直雜流高洞壓作腦用在唇離子鄙針上盤，將空陪氣分茶子電摧離產(chǎn)生遮平衡狹穩(wěn)定溪的正侄負離顏子以姿中和顏帶電叼物體箭，同擦時氣便流吹鏈除帶襖電灰促塵。3.毀3離子碗中和22離子禾棒：在櫻狹小牢空間述或設勇備內鐮部安叼裝使兆用，袋有無午風和舊帶風呈兩種滴類型材。離子貿(mào)產(chǎn)生梅器：大拾面積拳、快縫速中在和靜銜電，提分懸直掛式泳、臺撇式等籃各種樂型號丘。離子建風槍/風嘴：局毯部高焦效快紐奉速中礙和靜孔電及梁吹除澡灰塵蛋。3.針3.嫂1靜電此消除富器種周類靜電缸消除錯器主鑼要由敢高壓削電源團產(chǎn)生銷器和駝離子求針兩稱部分扶組成技，根必據(jù)不立同的州需要港和工穿作場不所，紛靜電暮消除茄器有嘆以下壤形式天：23抗靜份電包圣裝材幸料:A.注入微碳膜御的聚竭烯烴爆薄片：黑艦色,不透她明,具有胡相當托高比轟例的干碳膜,使料瞧狀物瞧與粒豈狀物暑間彼希此接桿觸以童產(chǎn)生有高電檢傳導掩系數(shù).B.透明.粉紅俊色抗粱靜電凈聚乙睬烯:在聚陶乙烯普樹脂料中注暴入一友有機某的驢抗靜湯電液塵體,它會謠流到絮所有掩的表箏面,而形監(jiān)成一夏看不案到且懸無腐環(huán)蝕性賀鄰接芽的濕鬼層，綠以傳等導靜窄電的窄電流.C.較少吐使用