防静电基本知识讲座

防静电环氧地坪
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2.屏蔽
电子器件在运输存放过程中不可避免的会受到电 磁场的干扰,产生间接ESD,从而引起静电敏感器件 损伤,导致设备不能正常工作
当器件或设备长时间存放或长途运输, 通过不可预 测环境时,需将其置于电磁场屏蔽容器, 避免间接 ESD侵害
3.中和
•导体可以通过接地消除静电 •绝缘体表面电荷不能自由移动, 不能通过接地消除 •悬置导体没有泄放途径 •中和通过电离完成，物体表面吸引相反电荷而成电中性
1）EOS
Electrostatic Over Stress
静电过压
2）ESD
ElectroStatic Discharge
静电释放
什么是 ESD ?
安全快速释放 静电对器件的损害是通过电流冲击引起的,所以有效 控制电流释放速度是静电控制的基本要求
U(v)
R=1012 R=103
t(s)
Volume Resistivity Surface Resistance Surface Resistivity
防静电基本知识
一、什么是静电？
1.感性认识：
1）乘电梯手被电击 2）晚上脱衣服电火花 3）塑料片相互吸附难以分开
2.概念：
静电即“静止”的电，是物体表 面过剩或不足的静电荷
通常在绝缘体和非接地导体上形成
二、静电是从哪里来的
1.产生根源：
物体由原子组成，原子含等量的 带正电的中子和带负电的电子， 得到或失去电子就能使物体带负
_ • polypropylene • PVC • Teflon • Silicon
典型动作静电电压
静电电荷源
测得的电压 10%~20% RH
走过地毯
35000
在聚烯烃类塑料地面行走
12000
工作台旁操作的工人
6000
从座椅上站起身
30000
翻动聚乙烯膜封皮的说明书 7000
从工作台拾起普通聚乙烯袋 20000
•材料损失 •劳动力浪费 •返工费用 •管理费用增加 •现场服务费 •客户满意度
2.静电的另一种危害方式 —静电对污染控制的危害
静电吸附：静电存在于物体表面将吸附灰尘且难于消除 •颗粒存在于硅片表面引起线路破坏 •颗粒存在于物体表面影响外观
（人眼可观测到物体大于50微米）
3.静电对器件的作用方式
（1）离子中和设备
（2）离子中和设备
选择参数
•离子平衡度 •离子消散时间
六、静电防护方案实施
•建立ESD控制小组并指定专门人员协调检查 •根据静电敏感等级评估确定防静电项目实施区域 •建立并完善防静电系统设施,并正确使用 •得到主管领导的支持 •员工的ESD培训
静电防护方案实施
防静电标志
ESD Association Standard ANSI ESD S8.1-1993 — ESD Awareness Symbols provides two symbols for ESD identification
1.常见物体的带电特性
失去电子的材料带有正电
得到电子的材料带有负电
+ • Acetate • Glass • Human hair • Nylon • Wool • Fur • sILK • Aluminum • Paper • Cotton • Wood • Hard rubber Expoxy glass • Nickel,Copper,silver • Brass, Stainless Steel • Gold, Platinum • Polyurethane foam • polyester • Polyethylene
电或正电。
2.产生渠道：
1）摩擦起电(接触分离)
运动的绝对性，静电存在于全部时间和空间
2)传导
contact
+++++++
separation
+++
++ ++
注意:给体和受体均为导体
3)感应起电
_
+
_
+E
_
+
+ +E +
+ +E +
+ +
+
三、影响静电大小和极性的因素
•相互作用的材料 ﹒﹒ •磨擦频率及接触力度 •相对位置及接触面积 •分离速度 •相对湿度（60%以上）
坐在垫有聚胺脂泡沫的工作椅 18000
测得的电压 65%~90%RH
1500 250 100 1200 600 1200 1500
四、静电对电子工业的危害
1.电子器件对静电的敏感度
20世80年代，器件体积较大,多为分离器件,敏感度较低 敏感电压一般大于500V,甚至高于15KV
20世纪90年代，随着大规模集成电路的发展, 器件越来越 小也越来越敏感，敏感电压甚至小于10V
Static Dissipative
Conductive Static shielding
Ohm-cm
Ohms
Ohms/sq
五、防治静电的方法
1.接地
•适合导体和静电耗散材料 •接地必须有一定电阻,防止电荷消散过快而 引起电流冲击 •接地必须可靠, 防止瞬间断路出现 •防静电系统必须有可靠的接地系统,接地电阻 小于4欧姆 •防静电接地线不得接于电源零线上, 不得与防雷 地线共用
Concentric Ring S11.11-1993
ASTM D-257
1.0 E+12 1.0 E+11
Insulative
Insulative
Insulative
1.0 E+5 1.0 E+4
Static Dissipative
Conductive
Static Dissipative
Conductive
参考值:人体能够感觉到电压为2500V
完全失效
使器件完全丧失功能 • 金属层融化 • 结点断裂 • 氧化损坏
出厂前不能正常工作，可以检测出 占10%
延时失效
器件功能劣化，降低寿命 未到设计寿命即在客户现场发 生故障，增加损失，引起昂 贵维修费用
较难在出厂前检测出,影响信誉 占90%
静电对生产的危害