防静电技术培训

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静电荷放电是在摩擦产生电荷与消散电荷两者竞争后 的结果。在产生电荷方面,造成影响的主要因素包括材 料特性、接触紧密程度、材料间摩擦系数、摩擦速度及 摩擦面积等。而消散电荷方面,造成影响的主要因素包 括材料导电率、环境相对湿度及材料表面的水分。因此 若要避免静电荷的累积除了减少摩擦动作与更换材料外, 控制湿度及"接地"等消散电荷的动作亦是相当重要的。
◆一物体带电是指其所含的正负电荷数量不相等。
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原 子 模 型
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电 荷 本 质
电子与物质的结构 ◆ 电荷的平衡 : 电子数 = 质子数 ◆ 电 中 性: 电子数 = 质子数 ◆ 带 正 电 荷: 电子数 < 质子数 ◆ 带 负 电 荷: 电子数 > 质子数 ◆ 只需改变电子数目便可以使物质起电
导电材料:其表面电阻率小于1× 105Ω或体积电阻率小于
1× 104Ω*cm的材料.
人体静电
通常情况下,人体电阻在数百欧姆到数千欧姆之间,故 人体是一个静电导体.当人体被鞋,袜,衣服等包裹时,由于这 些物品一般是由化纤等高绝缘性材料制成的,所以在干燥 环境中,人体可以成为绝缘体.人体在进行操作等活动时不 可避免的与其他物质相互摩擦,使人体带电.
防静电帘
防静电网格袋
黄色防紫外线窗帘
防静电门帘
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防静电标识
防静电区域警示胶带
防静电警示牌
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静电消除剂
除了增加空气湿度来控制静电外,也可以给产品表面加 湿增加导电性。如:静电消除剂。
喷涂或浸渍于塑料制品,绝 缘材料、化纤植物表面,即 能起到消除静电,并且还有 防尘,去污之功效。
典型的静电电压
静电电荷源 测得的电压(V) 10%--20%RH 65%--90%RH
走过地毯
在聚烯烃类塑料地面行走
35000
12000 6000 7000
1500
250 100 600
工作台旁操作的工人
翻动聚乙烯膜封皮的说明书
从工作台拾起普通聚乙烯袋
垫有聚氨酯泡沫的工作椅
20000
18000
1200
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防静电工作服(二)
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防静电工作服(三)
防静电工作服消除人体静电的基本原理: 一.通过导电纤维的电晕放电效应向空气中消散电荷,这个 途径的作用非常微弱,而且要求空气的湿度较高;
二.通过人体静电接地途径传导电荷以消除电荷,这个途径 起主要作用.
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1500
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一些器件的静电敏感电压
VMOS
MOSEET
30-1800
100-200
运算放电器
JEFT
190-2500
140-1000
GaAsFET
PROM CMOS HMOS E/DMOS ECL
100-300
100 250-2000 50-500 200-1000 300-2500
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防静电地板(三)
防静电地板一般结构为下层导电层与静电线连 接,上层为防静电层,有泄放静电和屏蔽静电的作用。
施工剖面图
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防静电地板(四)
防静电地板种类:
自流平地板
永久性PVC地板
高架活动地板
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防静电工作椅
防静电地板种类:
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生活中常见之静电感应现象
1.用毛衣摩擦塑料尺,可吸引小纸片。 2.寒冷干燥的天气中脱掉毛衣时,可听到轻微的爆裂声。 3.雷电的发生与避雷针。 4.TV或PC关机时会有静电出现。 5.油罐车因液体与铁皮摩擦易产生火花放电,而引起火灾, 故作业车辆会配臵接地装臵使其静电可藉由此一方式与 地面中和,避免灾害发生。
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防静电手环
无绳手腕带
有绳防静电手腕带
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防静电工作服(一)
防静电工作服:为防止衣服的静电积聚,用防静电织物为 面料而缝制的工作服。 防静电织物:为防止衣物的静电积聚,在纺织时,大致等 间隔或均匀地混入导电纤维或防静电合成纤维或者两者混 合交织而成的织物。 导电纤维:全部或部分使用金属或有机物的导电材料或亚 导材料制成的纤维的统称。
SCL
STTL DTL 肖特基二极管 双极型晶件管 石英压电晶体器件
680-1000
300-2500 380-7000 300-3000 380-7000 <10000
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静 电 防 治 一般对 策
防制模式(防止静电对策) (a) 将素材加湿 (b) 涂上防静电液(界面活性剂) 除去模式(消除静电对策) (a) 使用高压电除电 (b) 利用带电离子使其中和 制电模式 (a) 素材选定与接地
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静电接地系统铺设
(a) 静电接地系统与设备地线分开.因三相供电的零 线由于不可能绝对平衡,会有不平衡电流产生并 流入零线接地点.
(b) 为保证接地可靠性应保证三点以上接地.且接地 导体需埋入地下3米以下.用绝缘铜芯线引入室内 作为主干.绝缘铜芯线截面积不小于1.25MM2. (c) 每楼层地线用大功率开支主干相连便于维修.
人体在不同的情况带静电压从几千到几万不等,这足以 使半导体器件损坏.
人体静电的防护
人体静电的防护是将人体与大地连接,使静电向大地泄 放.所以须使用如下产品:
防静电手环并接地;
防静电工作服装;
防静电工作鞋; 使用防静电地板;
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防静电手环
防静电手环是通过1兆欧电阻将人体与大地连接, 起到静电泄放的作用。 1兆欧电阻起到防止静电泄放电流过高、保护人 体安全的作用。
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导致静电产生决定要因
●接触面积 面积越大产生静电机率越大 ●压 ●摩 ●温 力 压力越大产生静电机率越大 擦 摩擦系数越大越容易产生 度 一般公司设定在23 + 3
●湿
度 50 + 20%RH (ANSI/ESD S20.20)
(目前业界所设定的范围更为严谨 50 + 10%RH)
空 人 石 玻 云尼 铅 绢 铝 纸 木 铁木 琥 封 硬 鎳 錫 金 硫 人 聚 賽氨 聚 矽 鐵 珀 蠟質...黃造酯 珞基乙利氟 气手棉璃母 龙 棉 橡銅銀白 絲 路甲烯康龍 膠 金 酸 硅 乙 酯 \
相同的材料在接觸時不會產生帶電. 在表上接近的材料磨擦時產生的帶電較少. 當工件是鐵氟龍時(Teflon), 在震盤上電鍍上Teflon可減少帶電.
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防静电工作鞋(一)
防静电工作鞋按电气性能分为:
防静电鞋:电阻值范围为100K~1000M;
导电鞋:电阻值不大于100K;
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防静电工作鞋(二)
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防静电工作鞋(二)
防静电工作鞋的穿用要求:
一.穿用防静电鞋,导电鞋不应同时穿绝缘的毛料厚袜及 绝缘的鞋垫; 二.使用防静电鞋的场所应是防静电地面,使用导电鞋的 场所应是导电地面;
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防静电工作服(四)
防静电工作服的款式:
上装为“三紧式”,下 装为“直筒式”
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防静电工作服(五)
防静电工作服的技术参数: 一.国家军用标准GJB3007-97<防静电工作区技术要求 >对工作服的技术要求为: 表面电阻及对地电阻1× 105Ω~ 1× 1010Ω
二.国家标准GB12014-89<防静电工作服>中对工作服 的主要技术要求如下:
性能参数 带电量 耐洗涤时间 A级 <0.6/μC/件 >33.0h B级 <0.6/μC/件 >16.5h
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防静电工作服(六)
防静电服的穿用要求:
一.禁止在易燃易爆及有防静电要求的场所穿脱;
二.禁止在防静电服上附加或佩带任何金属物件;
三.穿用防静电服时,必须与防静电鞋配套使用.
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静电所造成的破坏
引起爆炸、火灾、发烟….. 半导体组件之破坏 纸张及薄膜粘连引起的工作不顺畅 灰尘的吸附造成的外观及功能不良 放电噪声(noise)、影响程控器(PLC) 震动送料盘(Part Feeder)送料工作阻塞 工作人员触电问题 制程良率的下降
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防静电地板(二)
为了有效地控制人体静电,采用防静电(或导电) 鞋的同时还要使用防静电(或导电)地面,并且只有二 者配合才能有效泄露人体静电 . 地板阻值实际上为多少,主要取决于使用场所允许 多高的人体静电电压,假如工作场所允许人体静电最高 电压为104V,电流一般为10-13——10-4A,即最大为10-4A, 那么现场要求对地的静电泄漏总电阻值为: R泄=V/I=108Ω
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静电荷放电(ESD)
ESD:Electro Static Discharge
即静电荷放电.
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什么是静电荷放电?
当带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强 时,因介质产生电离而使带电体上的电荷部分或全部消失 的现象.
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静电放电产生因素
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防静电工作台面
绿色面为防静电产生层、电阻较大,表面电阻105~ 109,自身不易产生静电。
黑色面为高阻导电橡胶表面电阻<105,与绿色面良 好接触,并妥善接地,起静电屏和泄放作用。
台面
接地示意图
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防静电周转容器(一)
其结构式样和使用方式可分为以下三种:
1.元件盒(盘); 2.周转箱; 3.固定式或可移动式周转架。
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静电发生的类型
¬ 接触 ¬ 摩擦 ¬ 滚动 ¬ 剥离 ¬ 喷出 ¬ 诱导 两物体因其带电位不同相互接触就会产生静电。 两物体经由相互摩擦而造成带电。 臵于回转体内之物体经滚轮转动时而引发带电情形。 因接触面分离而造成的带电。 随着高压气体或液体快速喷出与喷嘴摩擦而带电。 因静电诱导而形成带电状态。
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绝缘体的带电特性
防电能力与电阻率及接地的关系
电阻率(Ω・m)
10
4
10
5 10 6
10
7
Hale Waihona Puke Baidu
10
8
10
9
10
10
10
11
10
12
10
13
10
14
导电体
Intermediate area
绝缘体
接地有效
中間位
接地无效
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选用适合的材料
摩擦帶電表 (相對表) Positive (+) Negative(-)
* 直流式(DC)静电消除器 * 交流式(AC)静电消除器
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直流式(DC)静电消除器
原理:在正(负)之专用电极针施加直流高压电, 使电极针产生正(负)离子。
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接地方式
硬接地:直接与大地作导电性连接的一种方式.
软接地:通过一足以限制流过人体的电流达到安全
值的电阻连接到大地电极的一种接地方式.
防静电接地系统在没有特别指明需采用硬接地外, 一般采用软接地方式.
防静电材料
静电耗散材料:其表面电阻率等于或大于1× 105Ω, 但小
于1× 1012Ω;或体积电阻率等或大于1×104Ω*cm,但小于 1×105Ω*cm的材料.
三.穿用过程中,一般不超过200H应进行电阻测试一次.
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防静电地板(一)
未使用防静电地板
人体起电波形:
穿防静电鞋在防静电鞋在防 静电地板上的起电波形:
从上图看出,人穿绝缘底的鞋,在绝缘地面上脱衣服 时,能产生较高的起电率,并可以保持很高的静电 电位(最高可达60KV);人着防静电鞋,在防静电 地面上做各种动作,只能有起电、放电的瞬态峰值 电位,人体静电衰减很快。
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防静电周转容器(一)
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防静电周转容器(一)
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防静电周转容器(二)
根据其防静电性能分为以下三类:
1.静电屏蔽类; 2.导静电类; 3.静电耗散类。
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防静电包装袋
防静电PE袋
防静电网格袋
静电屏蔽袋
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静电基本定义
◆物质是由原子细小粒子所组成,而原子乃由 中子、电子、质子所组成。 ◆一般的原子其质子数目与电子数目相等(正负电 荷数量相等),所以原子是电中性的。 ◆原子失去外层电子时,质子数多于电子数则原 子带正电。
◆原子失去外层电子时,质子数多于电子数则原 子带正电。
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防静电工具
防静电螺丝批
防静电真空吸嘴
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防静电工具
防静电毛刷
防静电镊子
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静电消除器(离子风机)
静电消除器,系将高压电流施加于针状电极,藉由电 极与接地面间的电晕放电产生离子,利用该离子对带电物 体进行除电. 目前市售静电消除器之放电模式:
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