2020年电子制造过程中的静电及静电防护
电子制造业中静电的产生及防护
电子制造业中静电的产生及防护一、静电的定义1、静电就是静止的电荷。
任何两个不同材质的物体接触后再分离,都会产生静电。
2、任何物质都是由原子组合而成,而原子的基本结构为质子、中子及电子。
科学家们将质子定义为正电,中子不带电,电子带负电。
在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负电平衡,所以对外表现出不带电的现象。
但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡。
二、静电的产生⏹静电产生的三种方式:摩擦、接触、传导。
1、摩擦起电:摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象,就是摩擦起电现象.由于不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同,当两个物体相互摩擦时,哪个物体的原子核对核外电子的束缚本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上,失去电子的物体带正电,得到电子的物体由于带有多余的电子而带负电.摩擦起电实质上并不是创造了电,只是电荷从一个物体转移到了另一个物体,使正负电荷分开,电荷的总量并没有改变.相互摩擦的两个物体,必然带上等量的异种电荷,带正电的物体缺少电子,带负电的物体有了等量的多余的电子.在转移过程中只能转移核外的电子,但原子核是稳定的.例如:被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.2、接触带电:接触带电是指带电的物体接触不带电的物体(注意:这里的不带电物体应是导体,只有导体,电荷才可以在其上自由移动),则不带电的物体也带上了与带电物体相同种类的电荷.一个物体带电,一个不带电,相接触后,总电量就重新分布了,为了取得平衡,电荷就会发生移动.接触带电是两个物体带电的均衡,最终结果是带同种但不一定等量的电荷.例如:把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触,验电器就带上了负电,且金属箔片会张开.3、感应带电:也就是静电感应.一个带电物体靠近另一个不带电的导体时,导体靠带电体的近端会显示出与带电体相反电性的电荷,而在这个金属导体的远端则显示出与带电体相同性质的电荷.例如:一个带正电荷的物体靠近某个不带电的金属球时,离带电体近的一端就带负电荷,离它远的一端则带正电荷.感应带电实质上是物体在静电场的作用下,发生了电荷重新分布的现象.例如:电视机、电脑等的显示屏上的带电现象.三、静电对电子产品的影响⏹ESD对电子产品造成的破坏和损伤有:突发性损伤、潜在性损伤1、突发性损伤:器件被严重损坏,功能丧失。
电子产品生产和使用中的静电防护
电子产品生产和使用中的静电防护ESD Protect in Manufacturing and Operation of Electronic Product前言集成电路技术的迅速发展、生产规模的扩大和集成化程度的提高使静电放电(ESD)的危害严重影响到电子产品的质量和性能。
在电子工业领域,由于ESD的影响,美国每年造成的损失约100亿美元,英国每年损失为35亿英镑,日本不合格的电子器件中有70%是由静电引起。
在我国,因静电造成的损失也很严重。
静电击穿情况电子产品因静电导致损坏,通常是其内部的集成电路被静电击穿。
随着集成度不断提高,集成电路的内绝缘层愈来愈薄,其互连线与间距愈来愈小,相互击穿电压愈来愈低。
MOS电路是集成电路制造的主导技术。
通常MOS电路栅级绝缘层二氧化硅膜的厚度为0.07-0.15 m,典型值是0.1 m。
即使二氧化硅膜材料的击穿强度高达16Kv/m,但厚度只有0.1 m之薄,故可算出栅氧膜的理论击穿电压为U=16kV/m 0.1 10-6m=0.1kV,即100V 。
如果再将工艺误差、材料不均匀性等考虑进去,其耐压值将在100伏以下(0.75mmCMOS电路工艺加工线宽0.5-0.03mm,其绝缘层典型耐击穿电压在80-100V 之间),膜厚度更薄时耐压更低。
VMOS器件的耐击穿电压只有30V。
MOS电路对静电放电的损伤最敏感。
而在微电子器件及电子产品的生产、运输和存储过程中,所产生的静电电压远远超过其阈值,人体或器具上所带静电如不加以适度防护,很容易超过表中所列的低端电压。
MOS器件栅氧化截面宽度的减小还将导致承受功率的降低。
而且由于尺寸减小,使相应的电容量减小,根据公式U=Q/C,在同样的静电荷水平情况下,如电容量C减小一倍,则静电电压U相应增大一倍。
于是击穿的危险性更大,极易使器件和产品形成软或硬损伤,造成失效,甚至严重影响产品质量。
据有关资料报导,由于静电放电导致MOS器件的输入回路烧毁或栅极穿通的约占总失效数的20%-50%。
电子产品制造过程中静电的危害与防护
电子产品制造过程中静电的危害与防护摘要:静电的产生对人类的生产和生活会产生很大的危害,尤其是对电子产品的生产企业造成巨大的损失,所以在电子产品的制造过程,采取系统有效地静电防护措施,可减少静电对电子产品的损伤,降低企业成本,提高产品质量。
关键词:静电防护;静电放电静电危害是电子产品生产过程中一大安全隐患,其造成的后果和损失往往十分严重。
由于其产生简单、广泛且不易被发觉和重视,更加剧了其潜在的危险性。
它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿,造成元器件失效,甚至引起火灾和爆炸,造成无可挽回的损失。
所以在电子产品的制造过程中,采取静电防护措施是十分有必要的。
1 静电的产生静电是由不同物质的接触、分离或相互之间摩擦而产生的,当两个不同物质的物体相互接触时就会使得其中的一个物体失去一些电荷,当电子转移到另一个物体上时就会使其带上正电荷,而另外一个物体上将会带负电荷。
若在分离的过程中出现正负电荷难以中和,这样就是使正负电荷在这两个物体上失去平衡,电荷就会因为积累作用而使物体上产生静电。
所以当物体之间的接触、分离或摩擦就会使其产生静电。
在电子产品生产过程中的焊接、贴片、装配、调试、包装,以及生活中的行走、起立、脱衣服等,都会产生静电。
2 静电的危害静电对电子产品生产中的危害大致可分为两种:一种是由静电产生的吸附力而引起的空气中的浮游灰尘的吸附;另一种是由静电放电现象引起的介质击穿。
2.1 静电吸附在电子器件的生产制造过程中,由于大量使用了很多高分子物质制成的设备和材料,它们自身的绝缘度很高,而在生产制造过程中出现的一些接触、分离或摩擦,都可造成其表面正负电荷的积聚,当正负电荷打破局部的平衡时,就会使其产生静电,在这种情况下,很容易使生产场地的浮游灰尘被静电吸附于芯片上,这样就会降低芯线之间的绝缘阻抗,引起短路,使器件损坏,而很小的灰尘吸附都有可能对电子器件的性能产生不良影响。
2.2 静电放电引起介质击穿静电放电的起源是空间电荷,因而它所储存的电能量是有限的,故它仅能提供在短时间内产生出局部击穿的电能量。
电子行业安全操作规程电子产品生产过程中的静电防护措施
电子行业安全操作规程电子产品生产过程中的静电防护措施电子行业安全操作规程:电子产品生产过程中的静电防护措施在电子行业中,由于静电的存在,对电子产品的生产过程提出了严格的安全操作规程。
本文将介绍电子行业中常见的静电防护措施,并为相关从业人员提供指导。
一、静电的概念和危害静电是指物体表面带有静止电荷而产生的电现象。
在电子行业中,静电可导致电子元件损坏、系统故障、数据丢失甚至火灾等严重后果。
因此,制定适当的静电防护措施至关重要。
二、静电的产生和消除静电主要通过摩擦、接触和电离三种方式产生。
在电子产品生产过程中,人与物体的接触和物体之间的摩擦是主要的静电产生源。
为减少静电产生,有以下几个常见的消除方法:1. 在工作区域的地面铺设导电地板,并保持地面的清洁和湿润,以提供有效的电荷传导路径。
2. 使用导电材料制作工作台面,并定期清洁表面,以保持导电性能。
3. 在工作区域设置静电消除器,如离子风机、离子风枪等。
这些设备能够释放离子,中和周围空气中的静电。
4. 使用带有接地装置的静电容器,将产品安全存放并及时接地,以防止静电的积累。
三、人员的静电防护静电的产生和传导主要与人体的电荷有关,因此,人员在电子产品生产过程中需要采取一些措施来防止静电的产生和传导。
以下是一些建议:1. 工作人员应佩戴防静电服装,如防静电鞋、防静电手套等,以减少因人体带电而引发的静电现象。
2. 在工作台上放置静电防护垫,以降低电荷积聚的风险。
3. 在工作过程中避免穿着含有聚麦克斯纤维、涤纶等带有静电的衣物。
4. 在操作电子产品之前,工作人员应使用静电接地器将自身的电荷释放掉,并保持良好的接地状态。
四、设备的静电防护在电子产品的生产过程中,设备也是静电防护的重要部分。
以下是一些建议:1. 选用带有防静电功能的设备,例如防静电工作台、防静电滚筒等。
2. 在设备周围设置防静电屏蔽,以防止静电的积聚。
3. 定期对设备进行维护和保养,确保其良好的接地和耐静电的性能。
电子产品生产过程中的ESD防护
电子产品生产过程中的ESD防护静电,一种自然存在的物质,对我们的生活有很大的影响,尤其是现代所用的电子产品。
一.引言静电,是物体表面过剩或不足的相对静止不动的电荷,是一种电能,它留存于物体表面,是正电荷与负电荷在局部范围内失去平衡的结果。
其特点是高电位,低电量,极小的电流以及作用时间短;受环境条件,特别是湿度的影响较大,静电测量时复现性差,瞬态现象多等。
因此人们只能从一些特殊的效果中才能感觉到静电。
随着半导体器件遵循摩尔定律的倍增规律的发展,器件变得越来越小,芯片集成度越来越高,静电的高电位对电子产品的危害也就越来越大,因此静电防护势在必行。
静电和工业电荷一样,也遵循普通电学规律。
它在物体上不会永久地存在,会随着时间的流逝而消失,静电荷通过中和与泄漏自行消失的现象称为电荷的消散或衰减,电荷一般按指数规律衰减。
在电子产品SMT生产过程中静电荷的衰减和起电这两个相反的过程往往是同时存在,一般把静电荷的起电与衰减达到的动态平衡称为静电荷的净积累。
二.静电放电,静电的危害及静电源当带电体上的电荷产生了电场,且电场强度超过周围介质的绝缘击穿强度时,带电体表面附近的介质就发生电离,引起静电电荷的转移,从而使带电体上电荷趋向减少或消失,这时就会出现静电放电(ESD)。
ESD对电子产品所造成的危害主要表现为损伤,击穿是损伤的一种。
通常电子元器件ESD失效形式有1)热二次击穿、2)金属化熔融、3)体击穿、4)介质击穿、5)气弧放电、6)表面击穿。
前三者的失效与能量有关,后三者的失效与电压有关。
在日常操作、贮存、传递、测试等过程中容易因ESD而引起损伤的器件称为静电敏感器件,简称SSD。
静电起电的过程可归纳为:接触→电荷转移→偶电层的形成→电荷分离四步。
消除静电,当首先找其产生地根源,在电子产品SMT生产过程中生成静电的环节有很多,比如SMT电子设备对产品的电磁感应起电,物体间的摩擦起电,粉尘起电等等,摩擦起电是最主要的。
电子产品制造过程中的静电防护措施
电子产品制造过程中的静电防护措施摘要:本文从人、机、料、法、环、测等环节进行分析,提出了从静电放电敏感器件采购到装入整机等各个环节的防护措施。
通过对电子产品生产过程中各个环节的分析,可以较好的降低甚至避免静电放电对静电放电敏感器件造成的损伤。
关键词:静电放电;防护措施;失效;静电防护引言在电子产品制造过程中,电子元器件因静电放电而损坏的案例越来越多,在诸多因素造成的失效分析案例中,静电损伤造成的失效在电子元器件失效中所占的比例越来越大。
由于静电带给静电放电敏感器件的损伤有突发性的完全失效和潜在性的缓慢失效两种模式,其中潜在性的缓慢失效是一种静电损伤的累积效应,可能在某一重要的时刻造成电子元器件的失效,对公司带来不可估量的损失,因此电子产品制造过程中的静电放电敏感器件的防护也占有越来越重要的地位。
1 静电放电的定义和特点处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电放电,这种转移的方式有多种,如接触放电、空气放电。
一般来讲,静电只有在发生静电放电时才会对元器件造成伤害和损伤。
静电放电具有电压较高、持续时间短、释放的能量较低、受环境(湿度)影响较大的特点。
2 静电放电对元器件的危害静电放电造成元器件硬损伤和软损伤两种模式。
硬损伤又称“突发性完全失效”、“一次性损伤”。
表现为器件电参数突然劣化,或过流使得内部电路金属导线熔断、硅片局部融化等。
硬损伤占静电损伤总数的10%,且可通过常规的性能测试手段及时发现,相对而言危害要小得多。
软损伤又称“潜在性缓慢失效”、“多次损伤累积后失效”。
它主要表现在受到软损伤的器件,虽然当时各类电参数仍合格,然而其使用寿命却大大缩短了,含有这些器件的产品或系统,可靠性变差,可能会在后续过程中继续受到静电损伤或其它过应力损伤积累而过早地失效。
软损伤是潜在的,占静电损伤造成的失效的90%,目前运用技术还很难证明或检测出来,特别是器件被装入整机后,因此具有更大的危害性。
给公司或企业造成不可估量的损伤。
电子产品制造公司静电防护管理制度
电子产品制造公司静电防护管理制度一、目的与范围本制度旨在规范电子产品制造公司的静电防护管理,保障产品质量,确保员工和设备的安全。
二、定义1. 静电:指电荷分布不均匀所带来的静电场和电位差。
2. 静电防护:通过控制和消除静电,避免静电对设备和产品的损害和干扰。
三、责任与义务1. 公司领导:负责组织制定静电防护管理制度,建立相关设施和设备。
2. 部门经理:负责本部门静电防护工作的组织、协调和实施。
3. 员工:应严格遵守静电防护管理制度,参与相关培训,积极配合工作。
四、静电防护制度1. 环境控制:a. 工作区域应具备适宜的湿度和温度,控制湿度在40%~60%之间,温度在20℃~25℃之间。
b. 禁止在工作区域使用不符合静电防护要求的材料,如有必要,应使用具备防静电功能的地板、工具等设施。
2. 人员控制:a. 所有员工应佩戴合适的防静电服,包括防静电手套、鞋套等。
b. 禁止穿着带有静电产生和积累的衣物进入工作区域。
3. 工具设备:a. 所有工具设备应经过防静电处理,包括接地处理和静电消除装置的安装。
b. 禁止使用未经授权的工具设备。
4. 材料管理:a. 静电敏感物料应储存在特定的防静电包装材料中,并在适当的标识上标注其防静电等级。
b. 禁止使用不符合静电防护要求的材料,如塑料袋、泡沫等。
5. 储存与清洁:a. 静电敏感物料的储存区域应具备适宜的湿度和温度,禁止存放过多的灰尘和杂物。
b. 设备和工作区域应定期清洁,确保无积尘和杂质,并配备静电除尘设备。
6. 记录和检测:a. 配备必要的静电检测设备,进行定期的静电测试和监测。
b. 建立静电防护工作记录,包括每日的静电防护检查记录、培训记录等。
五、培训与意识提升1. 公司应定期组织静电防护培训,包括静电知识、防护措施和操作规范等内容。
2. 员工应参与培训并通过考核,确保了解和掌握相关静电防护知识。
3. 定期组织静电防护意识的宣传和提升活动,加强员工的静电防护意识。
电子产品制造中防静电技术指标要求
电子产品制造中防静电技术指标要求防静电技术在电子产品制造中起着至关重要的作用。
静电可能对电子设备的性能和可靠性造成严重的损害,因此需要采取一系列的防静电措施来保护电子产品。
本文将介绍电子产品制造中防静电技术的指标要求。
1.静电防护区域:在电子产品制造过程中,应该设置静电防护区域,在该区域内进行问题装配和检验工作。
静电防护区域应该具备良好的接地系统,并设置足够数量的静电防护工作台,以便对电子产品进行装配和测试。
2.静电防护材料:在电子产品制造中,应使用防静电材料来减少或消除静电。
这些材料包括防静电地板、防静电工作桌、防静电手套、防静电衣物等。
这些材料应具备良好的导电性能和耐磨性能,并能有效吸收和排除产生的静电。
3.静电接地系统:静电接地是防静电技术的核心之一、在电子产品制造过程中,应建立可靠的静电接地系统,确保设备、人员和材料能够有效地接地,以排除静电。
4.静电防护器件:在电子产品制造中,应使用静电防护器件,如静电消除器、静电防护装置等,来减少或消除静电。
这些器件应能够有效地吸收和排除静电,保护电子设备。
5.静电防护标准:在电子产品制造中,应建立和执行静电防护标准。
这些标准应该明确规定静电防护区域的位置、静电防护材料的使用、静电接地系统的建立和静电防护器件的使用等。
同时,还应制定相应的培训计划,培训员工正确使用和保护防静电材料和设备。
6.静电测试:在电子产品制造过程中,应进行静电测试,以确保产品符合相关的静电防护要求。
静电测试可以通过使用静电测试仪器来进行,如静电电压计、静电电荷计等。
测试结果应满足产品的静电防护要求。
综上所述,电子产品制造中的防静电技术要求包括建立静电防护区域、使用防静电材料、建立静电接地系统、使用静电防护器件、执行静电防护标准和进行静电测试等。
这些要求的实施可以有效保护电子产品,并提高其性能和可靠性。
电子行业电子产品静电防护
电子行业电子产品静电防护在电子行业,静电是一个不可忽视的问题。
静电可以对电子器件和电子设备造成许多负面影响,包括损坏电子元件、降低设备的性能以及导致数据丢失。
因此,静电防护成为电子行业中非常重要的一环。
本文将介绍电子行业中常见的静电防护措施和技术,以及如何正确实施和维护这些防护措施。
希望能帮助读者更好地了解静电防护,在工作中采取正确的步骤,确保电子产品和设备的安全。
什么是静电静电是指当两个电荷不相等的物体接触或通过电场相互作用时产生的电荷。
在电子行业中,人体和物体与电子器件和设备之间的静电放电是一个常见的问题。
在干燥的环境下,静电放电可以达到几千伏的电压,足以破坏敏感的电子元件。
静电对电子产品的影响静电放电对电子产品的影响主要包括以下几个方面:1.元件损坏:静电放电可以破坏电子器件内部的微小结构,导致功能性能下降甚至完全失效。
2.性能降低:静电放电还可能在电子器件中引起瞬态噪声和干扰,导致设备的性能下降。
3.数据丢失:静电放电可能会导致存储在电子设备中的数据丢失或损坏,对数据安全构成威胁。
4.维修成本增加:静电放电损坏了电子器件,可能需要更换零件或整个设备,增加维修成本。
综上所述,静电对电子产品的影响是非常严重的。
因此,采取适当的静电防护措施非常重要。
静电防护措施为了保护电子产品和设备不受静电放电的影响,电子行业采取了一系列的静电防护措施,包括:1.地接:建立良好的地接是静电防护的基础。
通过连接设备和器件的金属外壳或地线到接地系统,可以有效地把静电放电到地。
2.防静电地板:在电子产品制造和维修工作区域铺设防静电地板可以防止静电的积累。
这种地板通常由导电材料制成,能够快速将静电放电到地。
3.防静电服:防静电服是一种专门设计的服装,能够防止静电的积累和放电。
防静电服通常采用导电纤维制成,并与接地系统连接,确保静电通过服装释放到地。
4.防静电包装:在制造和运输电子产品时,使用防静电包装可以防止产品受到静电放电的损坏。
电子产品制造过程中静电的危害与防护
目的 。
电周转箱 、 防静 电工作车等 , 通过对这些静 电防护用品及 参考 文献 :
用具 的接地来消除静 电。而对于绝缘体上产生的静 电, 由 1 ] G J B 3 0 0 7 — 1 9 9 7 , 防静电工作区技术要求【 s ] . 于电荷不能在绝缘体上流动 , 因此不能采用接地的方法消 [
范 、静 电 防护 区 的设 备 及 用 品用 具操 作 规 范 和 测试 方 法 等, 使生产 的整个流程都可按照规范性的静 电防护要求操
4 静电的防护
防止静 电危害要对电子产 品生产过程进行有效 的危 害评估 , 从 而采取合适的措施 , 根据静 电产生 的过程及危 害, 防止静电危害可从人 、 机、 料、 法、 环等方面采取措施 : ① 在 生产 工艺 和设 计 阶 段就 充 分考 虑 到 静 电防 护 的 措施 , 在工艺流程 、 设备接地 、 设计 的选料 、 电路的布局 和
2 ] 刘 尚武, 魏光辉, 刘直承, 等. 静 电理论 与防 护[ M ] . 北京: 兵器 工 业 除 静 电 。但可 使 用离 子 风机 来 消 除绝 缘 体上 的静 电 , 由于 【 出版社, 1 9 9 9 . 离子风机产 生正 、 负离子 , 可以中和掉绝缘体上产生 的正
3 ] 刘 尚武, 武 占成. 静 电放 电及危害防护[ M】 . 北京: 邮电大学出版 负电荷 , 因此在电子产品装配生产线上设 置离子风机是十 『
记 积累 , 应建立静电防护工作 区, 设立静电防护标 志 , 制定进 生产过程中使用 的静电防护设备 、用品用具进行测试 、 录及 控 制 , 及 时发 现静 电防 护工 作 中 的隐 患并 纠正 。可采 入静电防护工作区管理制度 , 由专人对静 电防护区进行管 0 0 V兆欧表对生产区中的防静 电工作 台、 防静电工作 理。 静 电防护工作 区中的各种设施 、 设备 、 仪器等必须采取 用 5 防静电工作服 、 鞋等设施用具测试它们 的表面和对地 可靠地接地措施 , 提供静电释放的通道。地线的埋设必须 车 、 电阻 , 是否符合规定 , 做到定期维护 , 消除静 电防护隐患。 建 立独 立 的 防静 电地 线 , 使 防 静 电地 线 与大 地 之 间 的 电阻
电子厂ESD防护及防静电产品
电子厂ESD防护及防静电产品
保护区设置
涉及到敏感器件的场地就应当设置为保护区,常见 的保护区有以下几种情况:
类型
要求
涉及部门
完整包装敏感器件的 存储
不完整包装敏感器件 的存储
敏感器件的操作区 (台)
集中存放,警示提醒 原料仓库 备料仓库
与敏感器件操作区相 备料仓库
电子厂ESD防护及防静电产品
ESD防护的安全性考虑
o 防止意外漏电等情况:
1. 安全电流:5mA
2. 限流电阻:1MΩ
3. 安全电阻的上限:109Ω(静电泄放的需要)
4. 漏电断电保护器
o 其他安全考虑:
1. 出现危险时容易脱开 2. 无腐蚀,无刺激等
电子厂ESD防护及防静电产品
ESD标志和标注
ESDS器件警示标志
ESDS保护标志
共同接地点标志
电子厂ESD防护及防静电产品
接地点标志(一 般用于设备)
防静电区(EPA)标志
可能含高电压的EPA标志
电子厂ESD防护及防静电产品
早期的静电敏感器件标 志,现在还有少数产品 在用
警示标带,可用于多种区域
可回收使用标志,常用于包 装上
电子厂ESD防护及防静电产品
o 原则四:确保供应商明白和遵守以上原则
电子厂ESD防护及防静电产品
进入EPA的基本要求
o 穿戴合格的防静电用品:防静电服、防静电 鞋、防静电手腕带,并通过检测后方可进入
o 防静电区的工作人员有权有义务监督外来人 员按照要求进入EPA,对于不符合要求的人 员,可以拒绝其进入。
ESD 破坏的风险
微型化和更高度集成不利于静电防护
电子工程中的静电防护探讨
电子工程中的静电防护探讨摘要:伴随着社会经济的迅猛增长,电子工程已经崭露头角,成为现代社会中不可替代的核心部分,它在社会经济的总体进步中起到了至关重要的角色。
其中,电子工程的应用范围非常广泛,涉及到人们生活与生产的各个领域。
但是,在电子工程的实际操作中,由于摩擦、传导和感应等因素的影响,很容易出现静电问题,这对工作效率和敏感部件都会带来严重的负面效果。
若无法有效避免或控制静电问题,则会给整个系统运行带来极大影响。
因此,在电子工程领域,静电防护措施具有不可忽视的重要性。
基于此,必须加强相关工作人员的重视程度,提高静电防护技术水平,确保电子工程施工安全进行,保障人们生命财产安全。
关键词:电子工程;静电;防护措施前言电子工程在我国的日常生活和生产活动中具有显著的重要性,然而,静电产生的各种影响可能会对电子工程的质量造成损害,进而在一定程度上影响电子工程的运行安全性和稳定性。
因此,为了确保电子工程施工质量与水平能够得到有效提高,必须要加强对电子工程项目中的静电问题进行科学全面的分析,并制定出合理的应对策略。
因此,在电子工程领域,相关的专业人士必须给予静电防护足够的关注和重视,这样才能确保电子工程的安全性和可持续性,并最终为我国的国民经济增长做出有意义的贡献。
1静电的产生1.1摩擦产生静电静电是一种多余的静止电荷,它主要是由电子和离子在固定的物体环境中转移而产生,并附着在物体的表面上。
当两物体相互接近时,它们之间就会发生相对运动,从而导致带电物体与绝缘体或金属导体间存在着一定距离,这就是常说的静电感应现象。
当两个没有电的物体发生摩擦时,其中一个物体上的某些相关电子会通过摩擦的方式进行转移,从而为另一个物体提供了电子。
同时还可以观察到,当物体运动起来的时候,会把自身携带的电荷从空气中释放出来。
在这个电子传输过程中,一个物体失去了电子,从而产生了“正电子”,而另一个物体因为获得电子而产生了“负电子”。
由于两个物体都受到了静电场的作用,从而产生了相应的运动变化,这种现象就叫做电场力。
电子工厂生产过程中防静电管理探析
工 业 技 术
电子工厂生产过程 中防静 电管理探析
刘 春 国
( 长春 启明菱电车栽 电子有限公司 , 吉林 长春 1 3 0 0 0 0 )
摘 要: 电子 生 产工 厂 是 一种 高防静 电场 所 , 它是 生 产 经 营 电子 产品 的 主要 区域 , 对 静 电反 应 十 分 灵敏 , 因此人 们 在 其 生 产 经 营 管理 过 程 中十 分 重视 该 区域 防 静 电 管理措 施 , 积 极 制定 和 采取 成 效措 施进 行 防 静 电管 理 。 电子设 备 在 生 产过 程 中进 行 防静 电管 理主要 目的是为 了防止电子设备 由于静 电放 电而受到损 害。笔者就职 于电子类方面的企业 , 对生产车间的管理工作有过一定的 接 触, 对于电子产品的制造过程 中防静 电管理有一定的工作 经验。 文章结合笔者 实际工作经验 , 探析电子工厂 生产过程 中的防静 电 管理 方 法 。 关 键词 : 静 电; 表面电阻; 管理 体 系
静电电荷是人们在生产活动中不可避免会产生的一种物质 , 它 对电子类产品质量有着较大的影响。 电子器件受静电电势作用后容 易造成不稳定的电性能状态( 软击穿 ) 或永久性损坏( 硬击穿 ) 。 硬击 穿在产 品出厂前容易被发现 , 能够及 时剔除 , 可 以避免给客户造成 损 失。 但软击穿不宜通过常规性能测试被发现 , 隐蔽性极强。 流入市 场后 随着时 间的推移 , 其隐患逐渐暴漏 出来 : 一是产 品寿命极大折 损, 二是对客户容易造成不可挽 回的经济损失 。 因此 , 如何在 电子产 品生产车 间进行有效的防静 电管理是每一个 电子产 品生产企业所 面 临 的且必 须 要从 根 本 上解 决 的 实际 问题 。
开关电源设计和生产过程中ESD静电的防护及解绝办法
开关电源设计和生产过程中ESD静电的防护及解决办法开关电源适配器设计时,其实也是可以做有关静电的防护措施的。
比如在IC的VCC脚加104电容,在MOS的G极和地之间加100K的电阻.而更重要的,是在生产过程中工艺的控制,下面,我们就来对静电及其防护做进一步的了解.静电的来源如人体、塑胶制品、有关的测试仪器设备以及电子元件的本身。
1.人体静电:人体是最重要的静电源,这主要有三个方面的原因,其一,人体接触面广,活动范围大,很容易与带有静电荷的物体接触或者摩擦而带电,同时也有许多机会将人体所带的电荷转移到元件上或者通过器件放电;其二,人体与大地之间的电容值低,约是50~250PF,典型值为150PF,故少量的人体静电荷即可导致很高的静电;其三,人体的电阻较低,相当于良好的导体,故人体处于静电场中也容易感应起电,而且人体某一部分带电即可造成全身带电。
2.测量仪器和设备的静电:仪器和设备也会由于摩擦或者静电感应而带上静电。
如传输带在传动过程中,由于与转轴的接触和分离产生静电,或者是接地不良的仪器金属外壳在电场中感应产生静电等。
仪器设备带电后,与元器件接触也会产生静电放电,从而造成静电损伤。
3.器件本身的静电:电子元件的外壳(主要指陶瓷、玻璃和塑胶封装管壳)与绝缘材料相互摩擦,也会产生静电。
器件外壳产生静电后,会通过某一个接地的引脚或外接引线释放静电,也会对器件造成静电损伤。
4.其他静电的来源:在电子器件的制造、安装、运输传递、试验、存储等过程中,会遇到各种各样的由绝缘材料制成的物品,如工作台、工作服、包装容器等。
这些物品相互摩擦或与人体摩擦都会产生很高的静电。
在开关电源适配器的生产过程中,电子元器件都有可能遭受到静电损伤,依生产各工序阶段可分为:1.电源印制电路板(半成品)生产过程:元器件收货、验收、存储、插入PCB、焊接、品管、半成品入库;2.电源适配器装配过程:电路板(半成品)领料、装配、老化烧机、电气参数测试、品管和出货。
浅谈电子制造过程中的静电及静电防护
摩 擦 : 在 日常 生 活 中
任何
,
种影响 :
1)
和 设 备 等 电子 产 品 日趋 小 型 化
两 个 不 同材 质 的物 体 接触 后 再 分 离 即可 产 生 静 电
,
静 电吸 附 灰 尘
,
降低元 器 件
能及 智 能化 件
。
高 密 度 集 成 电路 已 成 为 线细
而 产 生 静 电的最 普 通
一 作者 : 鲜 飞 烽 火 通 信 科 技 股 份 有 限 公 司
浅 谈 电子 制 造 过 程 中的 静 电及 静 电 防护
【摘 要 】
本 文 阐 述 了静 电 的有 关 知 识
取 的 防 静 电措 施
。
,
详 细 讨 论 了在 电 子 制 造 过程 中
,
静 电 对 电路 板 元 器 件 造 成 的 危 害 以 及 我 们 所 采
静 电放 电是 导 致 在 电子 产 品 的
、
感 应 : 针 对 导 电材 料 而 言
,
元 器 件 击 穿 危 害 和 对 电子 设 备 的 运 行
因 电子 能在 它 的 表 面 自由流 动
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,
产 生 干 扰 的主 要 原 因
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图2
静 电 放 电 对 芯 片 内部 造 成 破 坏
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静 电防护 显 得 越 来 越 重 要
带 电物 体 接 触
,
将 发 生 电荷 转 移
浅谈电子制造过程中的静电及静电防护
Key or w ds: e r s a i ic r e; ElC o t t ds ha g Damag Pr eCi t c e; ot t on
C C n mb rO 4 . L u e : 4 11
D c me t d : o u n eA co
A t l D 1 0 - 1 72 0 )50 0 - 6 r i e I :0 30 0 (0 8 0 - 1 20 c
摘
要 : 电 释 放 ( S ) 是 一 定 数 量 的 电 荷 从 一 个 物 体 ( 如 人 体 ) 送 到 另 外 一 个 物 体 ( 如 静 E D就 例 传 例
芯 片 ) 过 程 这 个 过 程 能 导 致 在 极 短 的 时 间 内 有 一 个 非 常高 的 电 流 通 过 芯 片 , 3 以上 的 芯 片 的 损 坏 都 可 以 归咎 于 此 。 因此 , 在 电 子 制 造 行 业 里 保 护 芯 片 免 受 静 电 释 放 的 损 害 是 非 常 重 要 的 。 实 际 上 , 很 多公 司 在 各 种 不 同 电 子应 用 中 都 遇 到 了 如 何 应 对 急 速 增 长 的 静 电 防护 需 求 的 问 题 。 通 过 针 对 E D 制 和 防 护 做 了 一 个 较 全 面 的 介 绍 , 包 括 E D 理 , 电 流 产 生 , 危 害 , 防 静 电 工 艺 S机 S原 要求等 。 关 键 词 : 电 释 放 ; 害 ; 护 静 危 防
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( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改2020年电子制造过程中的静电及静电防护Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes2020年电子制造过程中的静电及静电防护ESD(ElectrostaticDischarge)即静电释放:两个带不同静电电平的物体,通过直接接触或静电电场的作用会使两物体的静电电荷发生位移,当静电电场达到一定能量,之间的介质被击穿而产生放电,这就是ESD的全过程。
例如,在干燥的秋冬季节,推开门,开关抽屉,整理书籍,甚至按下计算机开关都有静电累积和释放的现象,可以说,我们就生活在一个静电的世界。
由于生活中静电无处不在,所以,ESD也经常发生,大到电闪雷鸣,小到脱毛衣时迸出火花,都属于此列。
我们可以按以下描述简单判断ESD的强弱,当放电电压低于3KV时,ESD过程就会发生,但我们不会感觉到,电压大于3KV时,人体有轻微麻麻的感觉,当电压大于6KV时,我们会听到“劈啪”的放电声,而当电压大于8KV时,同时还会伴随快速的电弧火花出现了。
随着科学技术的飞速发展,电子、通信、航天、航空等高新技术产业的迅速崛起,尤其是电子仪器仪表和设备等电子产品日趋小型化、多功能及智能化。
高密度集成电路已成为电子工业对上述要求中不可缺少的器件。
这种器件具有线间距短、线细、集成度高、运算速度快、低功率和输入阻抗高的特点,因而导致这类器件对静电越来越敏感。
静电放电是导致元器件击穿危害和对电子设备的运行产生干扰的主要原因。
在电子产品的生产中,从元器件的预处理、安装、焊接、清洗、至单板测试、总测、直到包装、储存、发送等工序,都可能产生对器件的静电放电击穿危害。
因此,静电防护显得越来越重要。
静电作为一种自然现象,不让它产生几乎是不可能的,但是,把它的存在控制在危险的水平之下,使其造成的损失尽可能减小,则是可以做得到的。
有效地进行静电防护与控制,依赖于对静电现象的认识和对其发生、存在、消除的控制;依赖于掌握和了解静电与环境条件的关联性和静电发生的规律。
1.静电的产生在电子组装工业中,产生静电的主要途径为:摩擦、感应和传导。
1.1摩擦在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的最普通方法,就是摩擦生电。
材料的绝缘性越好,越容易产生摩擦生电。
另外,任何两种不同物质的物体接触后再分离,也能产生静电。
1.2感应针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如将其置于一电场中,由于同性相斥,异性相吸,正负电子就会转移。
1.3传导针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如与带电物体接触,将发生电荷转移。
2.静电对电子产品的危害静电对电子产品的危害有多种形式,并具有自身的特点。
2.1静电危害的形式静电的基本物理特性为:吸引或排斥,与大地有电位差,会产生放电电流。
这三种特性对电子元器件的三种影响如下:1)静电吸附灰尘,降低元器件绝缘电阻(缩短寿命)。
2)静电释放(ESD)破坏,造成电子组件不能工作。
表1列出了一些常见电子元器件所能承受静电破坏的静电电压,从表中可以看出大部分器件的静电破坏电压都在几百至几千伏,而在干燥的环境中,人类活动所产生的静电可达几千伏到几万伏。
图2是一个CMOS 器件和一个双极型器件在受到ESD损伤后芯片内部的相貌图片。
3)静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)频谱极宽(从几十兆到几千兆),对电子产品造成干扰甚至损坏(电磁干扰)这三种形式对元器件造成的损伤,既可能是永久性的(如功能丧失,不能恢复),也可能是暂时性的(如静电放电产生的干扰使功能暂时丧失);既可能是突发失效,也可能是潜在失效。
其中静电释放(ESD)事件是造成元器件损伤最常见和最主要的原因。
2.2静电危害的特点相对于其它应力,静电对电子产品危害存在以下一些特点:1)隐蔽性。
人体不能直接感知静电除非发生静电放电,但是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。
2)潜在性。
即器件在受到ESD应力后并不马上失效,而会在使用过程中逐渐退化或突然失效。
这时的器件是“带伤工作”。
这是人们对静电危害认识不够的一个主要原因。
实际上,静电放电对元器件损伤的潜在性和累积效应会严重地影响元器件的使用可靠性。
由于潜在损伤的器件无法鉴别和剔除,一旦在上机应用时失效,造成的损失就更大。
而避免或减少这种损失的最好办法就是采取静电防护措施,使元器件避免静电放电的危害。
3)随机性。
电子组件在什么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说,从一个组件产生以后,一直到它损坏以前,所有的过程都受到静电的威胁,而这些静电的产生也具有随机性,其损坏也具有随机性。
4)复杂性。
静电放电损伤的失效分析工作,因电子产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱,要求较高的技术并往往需要使用一些高精密仪器。
即使如此,有些静电损伤现象也难以与其它原因造成的损伤加以区别,使人误把静电损伤失效当作其它失效。
这在对静电放电危害未充分认识之前,常常归因于早期失效或情况不明的失效,从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。
所以,静电对电子器件损伤的分析具有复杂性。
2.3可能产生静电危害的制造过程元器件从生产到使用的整个过程中都可能遭受静电损伤,依各阶段的生产可分为:1)元器件制造过程;2)印刷电路板生产过程3)设备制造过程;4)设备使用过程;5)设备维修过程。
在整个过程中,每一个阶段中的每一个小步骤,组件都可能遭受静电的影响,而实际上,最主要而又容易疏忽的一点却是元器件的传送与运输的过程。
在整个过程中,不但包装因移动容易产生静电外,而且整个包装容易暴露在外界电场(如经过高压设备附近,工人移动频繁、车辆迅速移动等)而受到破坏,所以,传送与运输过程需要特别注意以减少损失,避免无谓之纠纷。
因此,从元器件的制造、使用到维修的任一环节都有可能发生静电危害。
3.静电防护静电防护的基本原则是:a.抑制静电荷的积聚;b.迅速、安全、有效地消除已经产生的静电荷。
具体措施如下:3.1接地接地就是直接将静电通过一条线的连接泄放到大地,这是防静电措施中最直接最有效的方法,对于导体通常用接地的方法,如有绳防静电手腕带、地板及工作台面接地等。
通常采用以下方法实施接地:1)人体通过手腕带接地。
2)人体通过防静电鞋(或鞋带)和防静电地板接地。
3)工作台面接地。
4)测试仪器、工具夹、烙铁接地。
5)防静电地板、地(台)垫接地。
6)防静电周转车、箱、架接地。
7)防静电椅接地。
3.2静电屏蔽静电敏感组件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中,用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子组件的影响,最常用的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护。
另外,防静电衣对人体的衣服具有一定的屏蔽作用。
3.3离子中和绝缘体往往易产生静电,对绝缘体静电的消除,用接地方法是无效的,通常采用的方法是离子中和(部分采用屏蔽),即在工作环境中用离子风机等,提供一等电位的工作区域。
4.静电防护材料与静电防护设施因此,在防静电材料和防静电设施中,均是按这三种方式派生出来的产品,可分为防静电仪表,接地系统类防静电产品,屏蔽类防静电包装,运输及储存防静电材料,中和类静电消除设备,以及其它防静电用品。
4.1防静电仪表1)手腕带/脚腕带/防静电鞋综合检测仪用途:检测手腕带,脚筋带,防静电鞋是否符合要求。
2)测试脚带及防静电鞋时,需增加一块金属板及仪表连接的导线。
3)除静电离子风机检测仪用途:定期对离子风机平衡度和衰减时间进行检测及校验以确保离子风机工作在安全的指标范围。
4)静电场测试仪用途:测量静电场以反映静电的存在,以电压形式读数,用来测试环境的静电强度。
一般受环境和静电瞬间特性影响,很难真实反映实际情况。
5)静电屏蔽袋测试仪用途:检测静电屏蔽袋的屏蔽效果。
6)表面电阻测量仪用途:测量材料表面电阻,体积电阻。
4.2接地类防静电产品1)防静电手腕带:广泛用于各种操作工位,手腕带种类很多,建议一般采用配有1兆奥姆电阻的手腕带,线长应留有一定余量。
2)防静电脚腕带/防静电鞋:厂房使用防静电地面后,应配备防静电鞋,建议车间以穿防静电鞋为主,可降低灰尘的引入。
操作人员再结合配带防静电脚腕带效果将会更佳。
3)防静电台垫:用于各工作台表面的铺设,每个台垫串上1兆欧电阻后与防静电地可靠连接。
防静电台垫主要是防静电复合胶板,主要用于垫桌面、流水线工作台面、货架及制做地垫等。
材料面层分为草绿色,导电物质是抗静电剂;底层为黑色,导电物质是碳黑。
4)防静电地板:防静电地板也有多种,按时效性分,有永久性的和临时性的;按材料分有导电橡胶、PVC、导电陶瓷等;按铺设方式分,有地面直接铺设的和架空的活动地板。
可根据实际需要和成本决定。
如需要在地面走多种电缆、管道的环境如计算机房选择架空铺设的活动地板比较好。
图5是一些防静电地板。
4.3屏蔽类防静电包装运输及储存材料1)防静电周转箱、防静电组件盒:用于车间单板和部件的周转,运输及储存。
2)防静电包装袋:用于单板和部件的包装、运输和储存,具有一定的防潮效果。
3)防静电胶带:用于各种包装箱等。
4)防静电IC包装管及IC托盘:用于生产车间IC元器件的储存、搬运。
禁止在使用前,露天存放IC;或拆开包装运输。
5)防静电货架、手推车及工作台:防静电货架、手推车广泛用于电子装配车间的单板、部件的周转,搬运等。
防静电货架及工作台要有防静电接地,手推车应有金属链与大地接触。
图5.防静电地板6)防静电工作服工作鞋:在具有静电敏感元器件,具有一定洁净度要求的加工车间,一般应严格要求员工穿戴防静电工作服工作鞋。
防静电服装是用不同色的防静电布制成。
布料纱线含一定比例的导电纱,导电纱又是由一定比例的不锈钢纤维或其它导电纤维与普通纤维混纺而成。
通过导电纤维的电晕放电和泄漏作用消除服装上的静电。
由于不锈钢纤维属金属类纤维,所以,由它织成的防静电布料的导电性能稳定,不随服装的洗涤次数而变化。
7)防静电手指套:如操作员工需经常手拿静电敏感元器件时,要戴防静电手指套。
4.4中和类设备和工具离子风机、风枪、风嘴、风帘、离子棒等。
5.防静电的一般工艺规程要求静电就象细菌一样,虽然是看不见,摸不,但是它随时随地存在。
在日常生活中,如走动,翻书,甚至空气流动等都会产生静电。
静电开始产生时,静电量随时间的延续而增加,但积到一定程度时,静电量不会无限增加而趋于某一稳定值。