静电防护培训S知识讲解

2020/8/18
制程为什么要进行静电控制
•避免碎屑的吸附。 •减低元件被破坏的机率。 •减少产品失效或者运作不稳定。 •减少静电放电造成损失。
2020/8/18
静电对IC造成伤害
• 人体平常所感应的静电电压在2KV以上 ，通常是由于人体的轻微动作或与绝缘 物的磨擦而引起的。也就是说，倘若我 们日常生活中所带的静电电位与IC接触 ，那么几乎所有的IC都将被破坏，这种 危险存在于任何没有采取静电防护措施 的工作环境中。静电对IC的破坏不仅体 现在电子元器件的制造工序当中，而且 在IC的组装、远输等过程中都会对IC产 生破坏。
2020/8/18
静电消除器种类
• 静电消除器主要由高压电源产生器和离子 针两部分组成，根据不同的需要和工作场 所，离子针有以下形式：
• 离子棒：在狭小空间或设备内部安装使用 ，有无风和带风两种类型
• 离子风机：大面积、快速中和静电，分悬 挂式、台式等各种型号
• 离子风枪/风嘴 ：局部高效快速中和静电及 吹除灰尘
2020/8/18
• 两个紧密接触的物体 ，在外力作用下迅速 分离一些電子從一個
物體轉移到另一個物
體，使兩物體皆帶電 ，此種方式稱為剥离 带电
剥离带电
• 結果：物体較易失去 電子的部分帶正電， 另一部分獲得電子則 帶負電。
2020/8/18
电荷累积
• 一般人造聚合物具有高绝缘、高电阻的特 性，能蓄积静电荷很长的一段时间，因其 性能优异，已被大量且广泛的使于各种生 产或制造之原料，设备与组件中。
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静电防护的方法
加湿
• 相对湿度（RH）对表面积累电荷的性能产 生直接影响。相对湿度越高，零部件储存 电荷的时间就越短，表面电荷减小（因为 相对湿度增加）的方式可通过复合或传导 ，当相对湿度增加，空气的电导率也随之 增加。在高濕度環境中，物質表面具親水 性(Hygroscopicity)，容易吸附空氣中的水 份，進而降低物質表面電阻，增加靜電向 大地散逸的速率。
• 但即使是在100%相对湿度时，电荷泄放速 率的增加也不能取代适当的ESD控制操作 规程。另外过高设备易结露。
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静电防护的方法
抗靜電材料
• 通常電阻值愈低的物質，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，其靜電散逸速度愈慢，容易累積 很高的靜電。在化工製程中經常遇到靜電 荷累積在絕緣的產品或設備上，若能採用 抗靜電的產品或設備，並實施接地，則靜 電荷能很容易地向大地散逸。
2020/8/18
静电放电方式
2020/8/18
静电放电
•蓄積在導體上的電荷，會在一次放電中將能 量完全釋放，是常見靜電危害產生的原因
。
•靜電放電可概分為火花放電、電暈放電、刷 狀放電、射狀放電等形式。
•不同放電形式的發生，與放電的電極形狀、 材質距離、阻抗、數量有密切的關係，同
時 亦會產生不同的危害。
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静电防护
抗靜電材料：
导电塑料袋、塑料膜、塑料片 导电鞋、导电椅罩、导电袖套 接地手环 透明静电遮蔽袋 导电海绵 导电性塑料盒 导电性电晶片导管 静电遮蔽晶片导管
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静电防护图示
2020/8/18
防静电手环
2020/8/18
静电防护图示
2020/8/18
静电手环原理
• 防静电工作服的消电机理:防静电工作服是 用静电导电织物为面料而缝制的。其消电 机理为：a. 经由导电纤维形成电荷通道向 大地泄放静电荷；b. 由纤维的电晕放电中 和静电荷。
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静电材料的区分
（1）静电导电材料
表面电阻 RS≤1×10^5Ω 体积电阻 RV ≤1×10^4Ω
（2）静电耗散材料
•ห้องสมุดไป่ตู้电荷是所有的有关静电现象本质方面的物理量 。
2020/8/18
导体与绝缘体
•导体：若原子核最外围的电子，所受的束缚力很微 弱，则电子容易脱离原子核的束缚而自由地运动，称 为自由电子，这一类的物体容易导电，称为导体，例 如铜、铝、......等。
•绝缘体：原子核和核外的电子彼此间的吸引力强，则 电子不易脱离原子核的束缚，因此不易导电，称为绝 缘体，例如玻璃、毛皮......等。
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摩擦带电
• 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 方式稱為摩擦带电
• 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。
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摩擦带电
常见的动作引起的静电
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典型的静电源：
摩擦带电
• 防静电腕带原理: 它的制作使用静电导电材 料，通过与皮肤直接接触，把人体静电直 接导走。
• 防静电手环是由紧贴手腕的不锈钢外壳通 过线内1MΩ电阻由导线,铁夹接地.目的是既 要随时泄放掉人体上的静电,又要防止快速 放电产生的火花,对静电敏感器件造成损害, 并起隔离作用.而断线或接触不良会使静电 手环形同虚设.
2020/8/18
手环点检仪器
2020/8/18
手环点检方法
2020/8/18
手环点检仪器原理
• 手环点检仪器原理：主要为测试防静电 手环之静电接地阻抗，阻抗在要求范围 内则“GOOD”，超过或者低于要求范围 内则显示“HIGH”或者“LOW”
2020/8/18
静电消除器
2020/8/18
静电消除器
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2020/8/18
•半导体：电荷移动能力介于导体与绝缘体之间，如锗 、硅。在低温时为绝缘体，高温时为导体，且导电性 随温度升高或加杂质而升高。
• 电阻：物质阻碍电流传导的特性（单位：欧姆 Ω）。
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材料的电阻值与抗静电性
• 导电材料阻值<105欧 • 106欧<半导体材料阻值< 1011 欧 • 绝缘体材料阻值> 1011欧
• 物体带电是因为在外界因素的作 用下最外层电子发生了转移（电 荷分离）。
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静电基本概念
• 静电：物体表面静止的电荷。
• 电荷(静电荷)：当对物体施加一定能量时，使 本来正负电荷量相等而处于中性状态的物体变 成其中任何一方过剩的状态，这过剩的电量就 称为电荷(静电荷)
• 静电的实质是存在剩余电荷。
接地
•將所有導體連接在一起，然後接地，並保 持低的接地電阻，使導體上的電荷迅速向 大地散逸，不致引起靜電放電的危害。
•人员接地：人体是最普遍存在的静电危害 源。对于静电来说，人体是导体，所以可 以对人体采取接地的措施
•设备接地：自动装配设备使用导轨、传动 带、滑道、元件运送器和其他装置来移动 器件使之按工艺要求的方向运动传动带和 运送系统上可能会积累大量电荷，对设备 进行接地可引导静电向大地逸散。
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静电防护警告标示
2020/8/18
静电防护警告标示
2020/8/18
静电防护原理
最好的ESD损害的防护是将防 止静电的生成和消除生成的静电两 者结合起来，所有的ESD防护技术 和产品的原理都是基于以上两者或 其中之一。
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静电防护
2020/8/18
静电防护的方法
2020/8/18
静电对IC造成伤害
• 隐蔽性 ：除非发生静电放电，人体不能 直接感知静电，但发生静电放电人体也 不一定能有电击的感觉，这是因为人体 感知的静电放电电压为2~3kv，所以静电 具有隐蔽性。
• 潜在性 ：有些会受到静电损伤后的性能 没有明显的下降，但多次累加放电会给 IC器件造成内伤而形成隐患。因此静电 对IC的损伤具有潜在性。
• 静电消除器是在空气中产生带正电和带负 电的两种离子，当任何带静电体从这里经 过时，相应的带相反电荷的离子与其中和 ，消除静电。
• 静电消除器采用电晕放电的原理，通过高 压电源产生器将输入电压(220V交流电)升 至7KV-10KV交流或直流高压作用在离子针 上，将空气分子电离产生平衡稳定的正负 离子以中和带电物体，同时气流吹除带电 灰尘。
2020/8/18
静电消除器种类
• 静电消除器按照原理可分为： AC型--交流输出型 DC型--直流输出型 PULSE DC型—脉冲直流电输出型
2020/8/18
AC型交流电输出型
2020/8/18
DC型直流电输出型
2020/8/18
脉冲直流电输出型
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防静电服原理
• 服装静电的产生与危害 人在从事各种劳动 活动时，人体与衣服、衣服与衣服、以及 衣服与周围物体间的摩擦可造成电荷的大 量产生与积聚，因此当衣服为绝缘物质时 ，静电电荷将无法泄露而存在于人体上， 随时可能造成放电危害。
• 所谓无线手环实际起不到泄放人体携带的 静电荷作用。
2020/8/18
手环佩带方式
• 静电手环不锈钢壳应戴在左手腕内侧,此处 接触电阻最小.要与皮肤紧密接触,不得松驰, 不得隔以衣物.
• 鳄鱼夹应用根部夹持静电地线裸露部份
• 下班或行走时,操作员可摘下手环,流动人员 应取下夹子, 绕在手腕上,以便流动使用.
• 导体设备（如：容器、管路、漏斗、手推 车、甚至人体）对地绝缘，因而累积大量 静电荷。
• 高绝缘的原料（如：液体、粉体、膜、纤 维等）亦会累积大量的静电荷。
2020/8/18
静电危害方式
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静电危害流程图
静电分离
电荷积累在设备上
电荷积累在产品上
电荷放电
电荷逸散
电荷放电
引燃（化工）/产品品质不良（电子业）
2020/8/18
下表所示：
静电对IC造成伤害