静电防护技术
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签； • 发放SSD器件应用目测方法，在SSD器件的原包装内
清点数量； • 对EPROM进行鞋、擦及信息保护操作时，应将写入
器/擦除器充分接地，要带防静电腕带； • 装配、焊接、修板、调试等操作人员必须按静电防护
要求进行操作。
防静电区域管理与维护
• 制订防静电管理制度，并由专人负责； • 备用防静电工作服、鞋、腕带等个人用品，
静电防护方法
(3)泄漏与接地
• 对可能产生或已经产生静电的部位进行接地， 提供静电释放通道。埋大地线建立独立地线， 接地电阻<10Ω(见GBJ179或SJ/T10694-1996)
• 将静电防护材料(如工作台面垫、地垫、防静 电腕带等)通过1M Ω电阻接到通向大地线的导 体上(SJ/T10630-1995)。串联1M Ω电阻是为了 确保对地泄放<5mA的电流。
• CMOS器件绝缘层厚度典型厚度约为 0.1mμ，耐击穿电压80～100V
• VMOS器件绝缘层更薄，击穿电压30V。 而在电子产品制造中以及运输、存储等 过程中所产生的静电电压远远超过MOS 器件的击穿电压，造成器件硬击穿或软 击穿（器件局部损伤）。
制定防静电标准
• 各国制定标准或规定 • 对静电敏感元件的设计、制造、购买、
• 用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚丙 乙烯)、PVR(聚氨酯)、PVC和聚酯、 树脂等高分子材料制作的各种包装、 料盒、周转箱、PCB家等都可能因摩 擦、冲击产生1～3.5kV静电电压，对 敏感器件放电。
电子产品制造中的静电源
(6) 普通工作台面
• 普通工作台面，受到磨擦产生静电。
电子产品制造中的静电源
静电的危害
• 第一个阿波罗载人宇宙飞船中，由于静 电放电导致爆炸，使三名宇航员丧生；
• 火药制造过程中由于静电放电(ESD)， 造成机毁人亡的事故时有发生；
• 在电子工业中，随着集成度越来越高集 成电路的内绝缘层越来越薄，互连导线 宽度和间距越来越小，其相应耐击穿电 压越来越低。
集成电路耐击穿电压举例
电子产品制造中防静电 技术指标要求（1）
• 防静电地极接地电阻<10Ω； • 地面或地垫—表面电阻值105～1010Ω；磨擦电
压<100V； • 墙壁—电阻值5 ×104～109Ω ； • 工作台面或垫—表面电阻值106～109Ω；磨擦
电压<100V；对地系统电阻106～108Ω； • 工作椅对脚轮电阻106～108Ω； • 工作服帽、手套磨擦电压<300V；鞋底<100V；
人体带电电位与电击感度
静电防护原理
(1)静电防护的核心是“静电消除”
• 电子产品制造中，不产生静电是不可能的。 • 产生静电不是危害所在，其危害在于静电积
聚以及由此产生的静电放电。
• 对可能产生静电的地方防止静电积聚。采取 措施，使静电便产生，便泄放，将静电电压 控制在安全范围内。
• 对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时泄 放。
静电防护方法
(7)工艺控制法
• 为了在电子产品制造中尽量少的产生静 电，控制静电和集聚，对已经存在的静 电积聚迅速消除掉，即时释放，应从厂 房设计、设备安装、操作、管理制度等 方面采取有效措施。
静电防护器材
• 人体防静电系统：包括防静电腕带、工 作服、帽、手套、鞋、袜等。
• 防静电地面：防静电水磨石地面、防静 电橡胶地面、PVC防静电塑料地板、防 静电地毯、防静电活动地板等。
• 放电体上的电压与释放时间可用下式表示
式中
UT=U0L1/RC UT— T时刻的电压(V) U0— 起始电压 R— 等效电阻(Ω)
C— 导体等效电容(pf)
• 一般要求在1S内将电压降至100V以下的安全区，防 止泄漏电流过大对SSD造成损坏。因此通常用1MΩ限 流电阻。
• 不小心触及到220V工业电压，也不会带来危险。
入库、检验、仓储、装配、调试、半成 品与成品的包装、运输等均有相应规定 • 我国参照国际标准制定了军用和企业标 准，例如有航天部、机电部、石油部等 标准
电子产品制造中的静电源
(1) 人体静电
• 人以衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、 接触和分离等产生的静电是电子产品 制造中主要静电源之一。
• 人体活动产生静电电压约0.5～2kV。 • 空气湿度对静电电压影响很大，在干
静电作业区要求
• 1级静电敏感程度范围：0～1999V • 2级静电敏感程度范围：2000～3999V • 3级静电敏感程度范围：4000～15999V • IPC-610C规定的防静电标志：
静电安全区
• 室温为23 ± 3℃； • 相对湿度为45～70%RH； • 静止在低于30%的环境内操作SSD； • 定期检测地面、桌面、周转箱等表面电阻值； • 工作台上禁止防止非生产物品； • 操作时带防静电腕带，每天测量腕带是否有效； • 测试SSD时应从包装盒、管、盘中取出一块，测一块，
静电防护技术
什么是静电
• 静电是一种电能，他存留于物体表面， 是正负电荷在局部范围内失去平衡的结 果，是通过电子或粒子的转换而形成的。
• 静电现象是电荷在产生和消失过程中产 生的电现象的总称。如摩擦起电、人体 起电等现象。
静电应用
• 静电喷涂 • 静电纺织 • 精电分选 • 静电成像 • 静电复印
静电防护方法
(7)非导体带静电的消除
• 电荷不能在绝缘体上流动，不能用接地方法消除静电。 采用如下方法：
(a)使用离子风扇—产生正负离子，中和静电源的静电。 (b)使用静电消除剂—属表面活性剂，擦洗仪器和物 体表面。 (c)控制环境湿度—提高非导体材料的表面电导率，使 物体表面不易积聚静电。 (d)采用静电屏蔽—对易产生静电的设备采用屏蔽罩， 将屏蔽罩接地。
• 防静电操作系统：防静电工作台垫、防 静电包装袋、防静电物流小车、防静电 烙铁及工具等。
静电测试仪器
• 静电场测试仪：测试台面、地面等表面 电阻值。
• 腕带测试仪：测量腕带是否有效。 • 人体静电测试仪：测量人体携带静电量，
人体双脚之间的阻抗、腕带、接地插头、 工作服等是否防护有效，入门放电等。 • 兆欧表：测量所有导电型、抗静电型及 静电泄放型表面的阻抗或电阻。
静电防护方法
(2)使用防静电材料
• 不能采用金属和绝缘材料做防静电材料。 • 防静电材料：
(1) 表面电阻在1×105Ω.cm以下的所谓静电 导体
(2) 表面电阻在1×105Ω.cm～ 1×108Ω.cm的 静电亚导体。
(3) 常用的静电防护材料是在橡胶中混入导 电碳黑来实现的，其表面电阻控制在 1×106Ω.cm以下。
以备外来人员使用； • 定期维护、检查防静电设施的有效性； • 腕带每周(或天)检查一次； • 桌垫、地垫的接地性、静电消除器的性能每
月检查一次； • 防静电元器件家、印制搬家、周转箱、运输
车、桌垫、地垫的防静电性能每六个月检查 一次。
静电防护影片
影片播放
谢谢收看
ห้องสมุดไป่ตู้
燥环境中还要上1升个数量级。 • 人体带电后触摸到地线，会产生放电
现象，产生不同程度的电击感反应。
电子产品制造中的静电源
(2) 工作服
• 化纤或棉织工作服与工作台面、坐椅 摩擦时，可在服装表面产生6000V以上 的静电电压。并使人体带电，此时与 器件接触时，会导致放电，损坏器件。
电子产品制造中的静电源
(3) 工作鞋
• 橡胶或塑料鞋与地的绝缘电阻高达 1013Ω，当与地面摩擦时产生静电，并 使人体带电。
电子产品制造中的静电源
(4) 包装与运输
• 树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放入 包装中运输时，其间表面与包装材料 摩擦能产生几百伏的静电电压，对敏 感器件放电。
电子产品制造中的静电源
(5) 包装与储物盒
• 烘箱内热空气循环流动与箱体摩擦、 CO2低温箱冷却箱内的CO2蒸汽均会产 生大量的静电荷。
静电敏感元件(SSD)
• 对静电反应敏感的元器件称为静电敏感 元器件(SSD)
• 主要指超大规模集成电路，特别是金属 化膜半导体(MOS电路)
• 根据静电敏感程度分级，制定SSD分级 表
SSD分级表
相对湿度与人体活动带电关系
放一块，不要堆在桌子上； • 检验人员应熟悉SSD的型号、品种、测试知识了解静
电保护的基本知识。
SSD运输、存储、使用要求
• 运输中不得掉落在地，不得任意脱离包装； • 存放SSD的库房相对湿度：30～40%RH； • SSD存放过程中保持原包装，若需更换包装时，要使
用具有防静电性能的容器； • 库房里，放置SSD期间的位置上应贴有防静电专用标
• 软接地：见以上。
• 硬接地：设备外壳和静电屏蔽罩通常是直接 接地。
静电防护方法
(4)理想的EOS/ESD安全工作台
• IPC-A6100标准中推荐的防静电工作台阶地方法
静电防护方法
(5)可接受的EOS/ESD安全工作台
• IPC-A6100标准中推荐的防静电工作台阶地方法
静电防护方法
(6)导体带静电的消除
(7) 地面
• 混凝土、打蜡抛光地板、橡胶板等绝 缘地面的绝缘电阻高，人体上的静电 荷不易泄漏。
电子产品制造中的静电源
(8) 电子设备和工具
• 电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴片 机、调试和检测等设备内的高压变压 器、交直流电路都会在设备上感应出 静电。如果设备静电泄漏措施不好， 都会引起敏感器件在制造过程中失效。
电子产品制造中防静电
技术指标要求（2）
• 腕带连接电缆电阻10MΩ；佩戴腕带时 系统电阻1～10MΩ ；脚跟带系统电阻 0.5×105～108Ω；
• 物流车台面对车轮系统电阻106～109Ω； • 料盒、周转箱、PCB架等物流传递器
具—表面电阻值103～108Ω ； • 包装袋、盒—磨擦电压<100V； • 人体综合电阻—106～108Ω。
清点数量； • 对EPROM进行鞋、擦及信息保护操作时，应将写入
器/擦除器充分接地，要带防静电腕带； • 装配、焊接、修板、调试等操作人员必须按静电防护
要求进行操作。
防静电区域管理与维护
• 制订防静电管理制度，并由专人负责； • 备用防静电工作服、鞋、腕带等个人用品，
静电防护方法
(3)泄漏与接地
• 对可能产生或已经产生静电的部位进行接地， 提供静电释放通道。埋大地线建立独立地线， 接地电阻<10Ω(见GBJ179或SJ/T10694-1996)
• 将静电防护材料(如工作台面垫、地垫、防静 电腕带等)通过1M Ω电阻接到通向大地线的导 体上(SJ/T10630-1995)。串联1M Ω电阻是为了 确保对地泄放<5mA的电流。
• CMOS器件绝缘层厚度典型厚度约为 0.1mμ，耐击穿电压80～100V
• VMOS器件绝缘层更薄，击穿电压30V。 而在电子产品制造中以及运输、存储等 过程中所产生的静电电压远远超过MOS 器件的击穿电压，造成器件硬击穿或软 击穿（器件局部损伤）。
制定防静电标准
• 各国制定标准或规定 • 对静电敏感元件的设计、制造、购买、
• 用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚丙 乙烯)、PVR(聚氨酯)、PVC和聚酯、 树脂等高分子材料制作的各种包装、 料盒、周转箱、PCB家等都可能因摩 擦、冲击产生1～3.5kV静电电压，对 敏感器件放电。
电子产品制造中的静电源
(6) 普通工作台面
• 普通工作台面，受到磨擦产生静电。
电子产品制造中的静电源
静电的危害
• 第一个阿波罗载人宇宙飞船中，由于静 电放电导致爆炸，使三名宇航员丧生；
• 火药制造过程中由于静电放电(ESD)， 造成机毁人亡的事故时有发生；
• 在电子工业中，随着集成度越来越高集 成电路的内绝缘层越来越薄，互连导线 宽度和间距越来越小，其相应耐击穿电 压越来越低。
集成电路耐击穿电压举例
电子产品制造中防静电 技术指标要求（1）
• 防静电地极接地电阻<10Ω； • 地面或地垫—表面电阻值105～1010Ω；磨擦电
压<100V； • 墙壁—电阻值5 ×104～109Ω ； • 工作台面或垫—表面电阻值106～109Ω；磨擦
电压<100V；对地系统电阻106～108Ω； • 工作椅对脚轮电阻106～108Ω； • 工作服帽、手套磨擦电压<300V；鞋底<100V；
人体带电电位与电击感度
静电防护原理
(1)静电防护的核心是“静电消除”
• 电子产品制造中，不产生静电是不可能的。 • 产生静电不是危害所在，其危害在于静电积
聚以及由此产生的静电放电。
• 对可能产生静电的地方防止静电积聚。采取 措施，使静电便产生，便泄放，将静电电压 控制在安全范围内。
• 对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时泄 放。
静电防护方法
(7)工艺控制法
• 为了在电子产品制造中尽量少的产生静 电，控制静电和集聚，对已经存在的静 电积聚迅速消除掉，即时释放，应从厂 房设计、设备安装、操作、管理制度等 方面采取有效措施。
静电防护器材
• 人体防静电系统：包括防静电腕带、工 作服、帽、手套、鞋、袜等。
• 防静电地面：防静电水磨石地面、防静 电橡胶地面、PVC防静电塑料地板、防 静电地毯、防静电活动地板等。
• 放电体上的电压与释放时间可用下式表示
式中
UT=U0L1/RC UT— T时刻的电压(V) U0— 起始电压 R— 等效电阻(Ω)
C— 导体等效电容(pf)
• 一般要求在1S内将电压降至100V以下的安全区，防 止泄漏电流过大对SSD造成损坏。因此通常用1MΩ限 流电阻。
• 不小心触及到220V工业电压，也不会带来危险。
入库、检验、仓储、装配、调试、半成 品与成品的包装、运输等均有相应规定 • 我国参照国际标准制定了军用和企业标 准，例如有航天部、机电部、石油部等 标准
电子产品制造中的静电源
(1) 人体静电
• 人以衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、 接触和分离等产生的静电是电子产品 制造中主要静电源之一。
• 人体活动产生静电电压约0.5～2kV。 • 空气湿度对静电电压影响很大，在干
静电作业区要求
• 1级静电敏感程度范围：0～1999V • 2级静电敏感程度范围：2000～3999V • 3级静电敏感程度范围：4000～15999V • IPC-610C规定的防静电标志：
静电安全区
• 室温为23 ± 3℃； • 相对湿度为45～70%RH； • 静止在低于30%的环境内操作SSD； • 定期检测地面、桌面、周转箱等表面电阻值； • 工作台上禁止防止非生产物品； • 操作时带防静电腕带，每天测量腕带是否有效； • 测试SSD时应从包装盒、管、盘中取出一块，测一块，
静电防护技术
什么是静电
• 静电是一种电能，他存留于物体表面， 是正负电荷在局部范围内失去平衡的结 果，是通过电子或粒子的转换而形成的。
• 静电现象是电荷在产生和消失过程中产 生的电现象的总称。如摩擦起电、人体 起电等现象。
静电应用
• 静电喷涂 • 静电纺织 • 精电分选 • 静电成像 • 静电复印
静电防护方法
(7)非导体带静电的消除
• 电荷不能在绝缘体上流动，不能用接地方法消除静电。 采用如下方法：
(a)使用离子风扇—产生正负离子，中和静电源的静电。 (b)使用静电消除剂—属表面活性剂，擦洗仪器和物 体表面。 (c)控制环境湿度—提高非导体材料的表面电导率，使 物体表面不易积聚静电。 (d)采用静电屏蔽—对易产生静电的设备采用屏蔽罩， 将屏蔽罩接地。
• 防静电操作系统：防静电工作台垫、防 静电包装袋、防静电物流小车、防静电 烙铁及工具等。
静电测试仪器
• 静电场测试仪：测试台面、地面等表面 电阻值。
• 腕带测试仪：测量腕带是否有效。 • 人体静电测试仪：测量人体携带静电量，
人体双脚之间的阻抗、腕带、接地插头、 工作服等是否防护有效，入门放电等。 • 兆欧表：测量所有导电型、抗静电型及 静电泄放型表面的阻抗或电阻。
静电防护方法
(2)使用防静电材料
• 不能采用金属和绝缘材料做防静电材料。 • 防静电材料：
(1) 表面电阻在1×105Ω.cm以下的所谓静电 导体
(2) 表面电阻在1×105Ω.cm～ 1×108Ω.cm的 静电亚导体。
(3) 常用的静电防护材料是在橡胶中混入导 电碳黑来实现的，其表面电阻控制在 1×106Ω.cm以下。
以备外来人员使用； • 定期维护、检查防静电设施的有效性； • 腕带每周(或天)检查一次； • 桌垫、地垫的接地性、静电消除器的性能每
月检查一次； • 防静电元器件家、印制搬家、周转箱、运输
车、桌垫、地垫的防静电性能每六个月检查 一次。
静电防护影片
影片播放
谢谢收看
ห้องสมุดไป่ตู้
燥环境中还要上1升个数量级。 • 人体带电后触摸到地线，会产生放电
现象，产生不同程度的电击感反应。
电子产品制造中的静电源
(2) 工作服
• 化纤或棉织工作服与工作台面、坐椅 摩擦时，可在服装表面产生6000V以上 的静电电压。并使人体带电，此时与 器件接触时，会导致放电，损坏器件。
电子产品制造中的静电源
(3) 工作鞋
• 橡胶或塑料鞋与地的绝缘电阻高达 1013Ω，当与地面摩擦时产生静电，并 使人体带电。
电子产品制造中的静电源
(4) 包装与运输
• 树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放入 包装中运输时，其间表面与包装材料 摩擦能产生几百伏的静电电压，对敏 感器件放电。
电子产品制造中的静电源
(5) 包装与储物盒
• 烘箱内热空气循环流动与箱体摩擦、 CO2低温箱冷却箱内的CO2蒸汽均会产 生大量的静电荷。
静电敏感元件(SSD)
• 对静电反应敏感的元器件称为静电敏感 元器件(SSD)
• 主要指超大规模集成电路，特别是金属 化膜半导体(MOS电路)
• 根据静电敏感程度分级，制定SSD分级 表
SSD分级表
相对湿度与人体活动带电关系
放一块，不要堆在桌子上； • 检验人员应熟悉SSD的型号、品种、测试知识了解静
电保护的基本知识。
SSD运输、存储、使用要求
• 运输中不得掉落在地，不得任意脱离包装； • 存放SSD的库房相对湿度：30～40%RH； • SSD存放过程中保持原包装，若需更换包装时，要使
用具有防静电性能的容器； • 库房里，放置SSD期间的位置上应贴有防静电专用标
• 软接地：见以上。
• 硬接地：设备外壳和静电屏蔽罩通常是直接 接地。
静电防护方法
(4)理想的EOS/ESD安全工作台
• IPC-A6100标准中推荐的防静电工作台阶地方法
静电防护方法
(5)可接受的EOS/ESD安全工作台
• IPC-A6100标准中推荐的防静电工作台阶地方法
静电防护方法
(6)导体带静电的消除
(7) 地面
• 混凝土、打蜡抛光地板、橡胶板等绝 缘地面的绝缘电阻高，人体上的静电 荷不易泄漏。
电子产品制造中的静电源
(8) 电子设备和工具
• 电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴片 机、调试和检测等设备内的高压变压 器、交直流电路都会在设备上感应出 静电。如果设备静电泄漏措施不好， 都会引起敏感器件在制造过程中失效。
电子产品制造中防静电
技术指标要求（2）
• 腕带连接电缆电阻10MΩ；佩戴腕带时 系统电阻1～10MΩ ；脚跟带系统电阻 0.5×105～108Ω；
• 物流车台面对车轮系统电阻106～109Ω； • 料盒、周转箱、PCB架等物流传递器
具—表面电阻值103～108Ω ； • 包装袋、盒—磨擦电压<100V； • 人体综合电阻—106～108Ω。