《靜電防護知識培訓(xùn)》課件

生產(chǎn)中的靜電防護知識培訓(xùn)

北京天華捷銳光電技術(shù)有限公司主講：馮唐榮1可整理ppt培訓(xùn)說明培訓(xùn)目標(biāo)學(xué)員：電裝、調(diào)試、裝配、熔接、測試、質(zhì)量(王月、馮芳)、庫房培訓(xùn)總時間：2小時培訓(xùn)主要內(nèi)容：1、電子產(chǎn)業(yè)中靜電的產(chǎn)生與危害；2、如何防止靜電對電子產(chǎn)品損害的有效措施；3、掌握靜電敏感元器件的管理、運輸、存儲、使用等基本要求。2可整理ppt在電子產(chǎn)品制造中，靜電放電往往會損傷器件，甚至使器件失效，造成嚴(yán)重?fù)p失，因此在生產(chǎn)中的靜電防護非常重要。一、靜電和靜電的危害

靜電是一種電能，它存留于物體表面，是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果，是通過電子或離子的轉(zhuǎn)換而形成的。靜電現(xiàn)象是電荷在產(chǎn)生和消失過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱。如摩擦起電、人體起電等現(xiàn)象。隨著科技發(fā)展，靜電現(xiàn)象已在靜電噴涂、靜電紡織、靜電分選、靜電成像等領(lǐng)域得到廣泛的有效應(yīng)用。但在另一方面，靜電的產(chǎn)生在許多領(lǐng)域會帶來重大危害和損失。例如在第一個阿波羅載人宇宙飛船中，由于靜電放電導(dǎo)致爆炸，使三名宇航員喪生；在火藥制造過程中由于靜電放電(ESD)，造成爆炸傷亡的事故時有發(fā)生。

3可整理ppt在電子工業(yè)中，隨著集成度越來越高，集成電路的內(nèi)絕緣層越來越薄，互連導(dǎo)線寬度與間距越來越小，例如CMOS器件絕緣層的典型厚度約為0．1μm，其相應(yīng)耐擊穿電壓在80-100V；VMOS器件的絕緣層更薄，擊穿電壓在30V。而在電子產(chǎn)品制造中以及運輸、存儲等過程中所產(chǎn)生的靜電電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過MOS器件的擊穿電壓，往往會使器件產(chǎn)生硬擊穿或軟擊穿(器件局部損傷)現(xiàn)象，使其失效或嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性。為了控制和消除ESD，美國、西歐和日本等發(fā)達(dá)國家均制定了國家、軍用和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定。從靜電敏感元器件的設(shè)計、制造、購買、入庫、檢驗、倉儲、裝配、調(diào)試、半成品與成品的包裝、運輸?shù)染邢鄳?yīng)規(guī)定，對靜電防護器材的制造使用和管理也有較嚴(yán)格的規(guī)章制度要求。我國也參照國際標(biāo)準(zhǔn)制定了軍用和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。4可整理ppt二、靜電擊穿由靜電擊穿引起的元器件擊穿損壞是電子工業(yè)中，特別是電子產(chǎn)品制造、電裝中最普遍、最嚴(yán)重的危害。靜電放電可能造成器件硬擊穿或軟擊穿。硬擊穿是一次性造成器件的永久性失效，如器件的輸出與輸入開路或短路。軟擊穿則可使器件的性能劣化，并使其指標(biāo)參數(shù)降低而造成故障隱患。由于軟擊穿可使電路時好時壞（指標(biāo)參數(shù)降低所致），且不易被發(fā)現(xiàn)，給整機運行和查找故障造成很大麻煩。軟擊穿時設(shè)備仍能帶"病"工作，性能未發(fā)生根本變化，很可能通過出廠檢驗，但隨時可能造成再次失效。多次軟擊穿就能造成硬擊穿，使設(shè)備運行不正常，既給用戶造成損失，也影響廠家聲譽和產(chǎn)品的銷售，甚至?xí)o國家造成無法挽回的損失。5可整理ppt器件類型耐靜電放電電壓值（V）奔騰處理器5EPROM芯片100CMOS250肖特基二極管300可控硅680

不同的靜電敏感器件受靜電損傷的閾值電壓見下表6可整理ppt三、電子產(chǎn)品制造中的靜電源人體的活動，人與衣服、鞋、襪等物體之間的摩擦、接觸和分離等產(chǎn)生的靜電是電子產(chǎn)品制造中主要靜電源之一。人體靜電是導(dǎo)致器件產(chǎn)生硬(軟)擊穿的主要原因。人體活動產(chǎn)生的靜電電壓約0．5-2KV。另外空氣濕度對靜電電壓影響很大，若在干燥環(huán)境中還要上升1個數(shù)量級。下表為相對濕度對與人體活動帶電的關(guān)系。動作相對濕度10%RH40%RH55%RH人在塑膠地板上行走1253人在塑膠工作臺上工作60.80.4在塑料臺面上滑動塑料盒1892從泡沫塑料包裝中取出PCB21115.5

7可整理ppt人體電位（kV）電擊感度備注1．0無感覺2．0手指外側(cè)有感覺發(fā)出微弱的放電聲2．5有針刺的感覺，但不疼3.0有像針刺樣的痛感4．0有針刺的感覺，手指微疼見到放電微光6．0手指感到劇疼，手腕感到沉重10．0手腕感到劇疼，手感到麻木12．0手指劇麻，整個手感到被強烈電擊

人體帶電后觸摸到地線，會產(chǎn)生放電現(xiàn)象，人體就會產(chǎn)生不同程度的電擊感反應(yīng)，其反應(yīng)的程度稱為電擊感度。下表為不同靜電壓放電過程中人體的電擊感度。8可整理ppt(2)化纖或棉制工作服與工作臺面、坐椅摩擦?xí)r，可在服裝表面產(chǎn)生6000V以上的靜電電壓，并使人體帶電，此時與器件接觸時，會導(dǎo)致放電，容易損壞器件。(3)橡膠或塑料鞋底的絕緣電阻高達(dá)1013Ω，當(dāng)與地面摩擦?xí)r產(chǎn)生靜電，并使人體帶電。(4)樹脂、漆膜、塑料膜封裝的器件放人包裝中運輸時，器件表面與包裝材料摩擦能產(chǎn)生幾百伏的靜電電壓，對敏感器件放電。(5)用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚內(nèi)乙烯)、PVR(聚胺脂)、PVC和聚脂、樹脂等高分子材料制作的各種包裝、9可整理ppt料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB架等都可能因摩擦、沖擊產(chǎn)生1~3.5KV靜電電壓，對敏感器件放電。(6)普通工作臺面，受到摩擦產(chǎn)生靜電。(7)混凝土、打臘拋光地板、橡膠板等絕緣地面的絕緣電阻高，人體上的靜電荷不易泄漏。(8)電子生產(chǎn)設(shè)備和工具方面：例如電烙鐵、波峰焊機、再流焊爐、貼裝機、調(diào)試和檢測等設(shè)備內(nèi)的高壓變壓器、交／直流電路都會在設(shè)備上感應(yīng)出靜電。如果設(shè)備靜電泄放措施不好，都會引起敏感器件在制造過程中失效。烘箱內(nèi)熱空氣循環(huán)流動與箱體摩擦、CO2低溫箱冷卻箱內(nèi)的CO2蒸汽均會可產(chǎn)生大量的靜電荷。10可整理ppt四、防靜電控制技術(shù)（措施）根據(jù)靜電放電發(fā)生的原理、危害及規(guī)律，為了防止靜電放電造成危害可以遵循以下原則，建立起有效的防靜電控制措施。1、把靜電控制體現(xiàn)到設(shè)計中

1）生產(chǎn)環(huán)境的防靜電設(shè)計；

2）器件、產(chǎn)品的防靜電設(shè)計。

2、防止靜電電荷的積聚,抑制、減少靜電的產(chǎn)生

1)使用防靜電材料：金屬是導(dǎo)體，因?qū)w的漏放電流大，會損壞器件。另外由于絕緣材料容易產(chǎn)生摩擦起電，因此不能采用金屬和絕緣材料作防靜電材料。而是采用表面電阻l×105Ω·cm以下的所謂靜電導(dǎo)體，以及表面電阻1×105-1×108Ω·cm的靜電亞導(dǎo)體作為防靜電材料。例如常用的靜電防護材料是在橡膠中混入導(dǎo)電碳黑來實現(xiàn)的，將表面電阻控制在1×106Ω·cm以下。11可整理ppt2)非導(dǎo)體帶靜電的消除：對于絕緣體上的靜電，由于電荷不能在絕緣體上流動，因此不能用接地的方法消除靜電?？刹捎靡韵麓胧?/p>

a)使用離子風(fēng)機：離子風(fēng)機產(chǎn)生正、負(fù)離子，可以中和靜電源的靜電；

b)使用靜電消除劑：靜電消除劑屬于表面活性劑；

c)控制環(huán)境濕度：通常應(yīng)將溫度控制在20～30℃范圍，濕度控制于40～65％RH范圍內(nèi)。3、對已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時釋放。

1)靜電接地法：

a)采用靜電屏蔽：對易產(chǎn)生靜電的設(shè)備可采用屏蔽罩(籠)，并將屏蔽罩（籠）有效接地。12可整理ppt

b)

交流工作接地：其功能是當(dāng)負(fù)荷不平衡和出現(xiàn)諧波失真中線帶電時，將其泄放到大地。

c)直流工作接地：其功能是為電子設(shè)備的運行提供基準(zhǔn)零位和參考點。

d)故障保護接地：其功能是防止設(shè)備外殼帶電造成對人、內(nèi)部電路的放電。2)工藝控制法：為了在電子產(chǎn)品制造中盡量少的產(chǎn)生靜電,控制靜電荷積聚，對已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時釋放，應(yīng)從廠房設(shè)計、設(shè)備安裝、操作、管理制度等方面采取有效措施。4、對防靜電措施的有效性進行檢測和監(jiān)控。

同時，按國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB3007-97規(guī)定，對EPA的各項技術(shù)要求，必須經(jīng)常性地進行檢測、監(jiān)測，以維持其各項性能符合規(guī)定要求。13可整理ppt檢測頻次項目名稱檢測方式每日1次環(huán)境溫度、濕度測量佩帶腕帶、穿靜電服情況下人體對地電阻測量穿靜電服、鞋、佩腕帶的穿戴情況目視每周1次防護臺面、地板、地墊接地情況目視每月1次靜電電位值測量靜電消除器的中和能力測量每季度1次防護臺面、地板、地墊對地電阻和表面電阻測量電烙鐵接地電阻測量第1年每季度1次，以后每21個月1次系統(tǒng)接地電阻測量檢測的頻次如下表14可整理ppt五、靜電防護器材(1)人體防靜電系統(tǒng)包括防靜電腕帶、工作服、帽、手套、鞋、襪等(2)防靜電地面包括防靜電水磨石地面、防靜電橡膠地面、PVC防靜電塑料地板、防靜電地毯、防靜電活動地板等。(3)防靜電操作系列：包括防靜電：工作臺墊、防靜電包裝袋、防靜電物流周轉(zhuǎn)車、防靜電烙鐵及工具等。六、靜電測量儀器

(1)靜電場測試儀：用于測量臺面、地面等表面電阻值。平面結(jié)構(gòu)場合和非平面場合要選擇不同規(guī)格的測量儀。

(2)腕帶測試儀：測量腕帶是否有效。

(3)人體靜電測試儀：用于測量人體攜帶的靜電量，人體雙腳之間的阻15可整理ppt抗，測量人體之間的靜電差,腕帶、接地插頭、工作服等是否阻護有效。還可以作為入門放電，把人體靜電隔在車間之外。(4)兆歐表：用于測量所有導(dǎo)電型、抗靜電型及靜電泄放型表面的阻抗或電阻。七、電子產(chǎn)品制造中防靜電技術(shù)指標(biāo)要求(1)防靜電地極接地電阻＜10Ω。(2)地面或地墊：表面電阻值105-1010Ω;摩擦電壓＜100V。(3)墻壁：電阻值5×104-109Ω。(4)工作臺面或墊：表面電阻值106-109Ω；摩擦電壓＜100V；對地系統(tǒng)電阻106-108Ω。16可整理ppt

(5)工作椅面對腳輪電阻106-108Ω。

(6)工作服、帽、手套摩擦電壓＜300V；鞋底摩擦電壓＜100V。

(7)腕帶連接電纜電阻1MΩ；佩帶腕帶時系統(tǒng)電阻1-1OMΩ。腳跟帶(鞋束)系統(tǒng)電阻0．5×105-108Ω。

(8)物流車臺面對車輪系統(tǒng)電阻106-109Ω。

(9)料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB架等物流傳遞器具一表面電阻值103-108Ω;摩擦電壓＜100V。

(10)包裝袋、盒一摩擦電壓＜100V。

(11)人體綜合電阻106-108Ω。17可整理ppt八、電子產(chǎn)品制造中防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點)的一般要求生產(chǎn)設(shè)備必須接地良好，應(yīng)采用三相無線制接地法并獨立接地。生產(chǎn)場所的地面、工作臺面墊、坐椅等均應(yīng)符合防靜電要求。車間內(nèi)保持恒溫、恒濕的環(huán)境。應(yīng)配備防靜電料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB架、物流小車、防靜電包裝帶、防靜電腕帶、防靜電烙鐵及工具等設(shè)施。根據(jù)防靜電要求設(shè)置防靜電區(qū)域，并有明顯的防靜電警示標(biāo)志。按作業(yè)區(qū)所使用器件的靜電敏感程度分成1、2、3級，根據(jù)不同級別制訂不同的防護措施。1級靜電敏感程度范圍：0-1999V

2級靜電敏感程度范圍：2000-3999V

3級靜電敏感程度范圍：4000-15999V16000V以上是非靜電敏感程產(chǎn)品。18可整理ppt(2)靜電安全區(qū)(點)的室溫為23±3℃，相對濕度為45-70％RH。禁止在低于30％的環(huán)境內(nèi)操作SSD(靜電敏感元器件)。(3)定期測量地面、桌面、周轉(zhuǎn)箱等表面電阻值。(4)靜電安全區(qū)(點)的工作臺上禁止放置非生產(chǎn)物品，如餐具、茶具、提包、毛織物、報紙、橡膠手套等。(5)工作人員進入防靜電區(qū)域，需放電。操作人員進行操作時，必須穿工作服和防靜電鞋、襪。每次上崗操作前必須作靜電防護安全性檢查,合格后才能生產(chǎn)。(6)操作時要戴防靜電腕帶，每天測量腕帶是否有效。19可整理ppt(7)測試SSD時應(yīng)從包裝盒、管、盤中取一塊，測一塊,放一塊，不要堆在桌子上。經(jīng)測試不合格器件應(yīng)退庫。(8)加電測試時必須遵循加電和去電順序：低電壓→高電壓→信號電壓的順序進行。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。(9)檢驗人員應(yīng)熟悉SSD的型號、品種、測試知識，了解靜電保護的基本知識。20可整理ppt九、靜電敏感元器件(SSD)運輸、存儲、使用要求

(1)

SSD運輸過程中不得掉落在地，不得任意脫離包裝。

(2)存放SSD的庫房相對濕度：30-40％RH。

(3)

SSD存放過程中保持原包裝，若須更換包裝時，要使用具有防靜電性能的容器。

(4)庫