ESD与安规知识培训

ESD与安全知識培訓

一ESD簡介

１．静电放电

静电放电（ESD）是大家熟知的电磁兼容问题，它可引起电子设备失灵或使其损坏。当半导体器件单独放置或装入电路模块时，即使没有加电，也可能造成这些器件的永久性损坏。对静电放电敏感的元件被称为静电放电敏感元件（ESDS）。

如果一个元件的两个针脚或更多针脚之间的电压超过元件介质的击穿强度，就会对元件造成损坏。这是MOS器件出现故障最主要的原因。氧化层越薄，则元件对静电放电的敏感性也越大。故障通常表现为元件本身对电源有一定阻值的短路现象。对于双极性元件，损坏一般发生在薄氧化层隔开的已进行金属喷镀的有源半导体区域，因此会产生泄漏严重的路径。

器件受到静电放电的影响后，也可能不立即出现功能性的损坏。这些受到潜在损坏的元件通常被称为“跛脚”，一旦加以使用，将会对以后发生的静电放电或传导性瞬态表现出更大的敏感性。

要密切注意元件在不易察觉的放电电压下发生的损坏，这一点非常重要。人体有感觉的静电放电电压在3000 — 5000V之间，然而，元件发生损坏时的电压仅几百伏。

２．如何对付静电放电？

控制静电积累的第一步是要弄清楚静电荷的产生机理。

静电电压是由不同种类的物质相互接触与分离而产生。尽管摩擦能够使电荷积累得更多，但是摩擦并不是必要的。这种效应即是大家熟知的摩擦起电，所产生的电压取决于相互摩擦的材料本身的特性。磨擦起电序列表列出了各类物质的带电难易程度。对于相互接触的两种物质，电子会从序列表较上的物质转向较下的物质，这样就会使两种物质分别带正负电荷。序列表中的物质离得越远，各自所带的电荷数量也越大。电荷也可通过感应产生，这是带电体使其附近的另一物体上的电荷发生分离的结果

3．静电放电保护区域（EPA）

静电放电保护区域（EPA），有时指安全操作区，是任意一种静电放电控制措施的核心所在。在此区域中，静电放电敏感元件（ESDS）或电路板，或包含这些的组件，都可以很安全地工作，因为电荷的数量得到控制，而不会产生破坏性电压。这种区域中通常包含工作台或工作台组、工作站、自动插件机一类的处理设备或者一块生产区。EPA的范围必须清楚的标明，最好设置一围栏以防止未经允许的无关人员入内。EPA区域内应使用静电荷积累最小的材料，并且可使电荷以受控制的方式泄入到大地中, 下圖為各類圖標。

靜電傷害敏感標簽靜電保護標簽不要在電場、磁場、放射性電子干擾造成傷害

強烈的區域,搬運或貯存物品注意靜態電壓,不能辦工4.對靜電危害的防制

在抽檢因靜電對其有破壞性的元件時，必須配帶靜電環，靜電環要與水線接觸良好，工作台上的防靜電墊要與水線接觸良好，而水線也須保持良好的接地，在離位後重新返回測試須重新將靜電環放電, 方可再觸及元件.被測後的元件須放入指定區域內。

安全簡介

1. 電擊或触電

電擊是由于電流通過人体而造成的﹐其引起的生理反應取決于電流值的大小和持續時間及其通過人体的路徑。電流值取決于施加的電壓以及電源的阻抗和人体的阻抗。人体的阻抗依次取決于接触區域的濕度及施加的電壓和頻率。大約0.5MA的電流就能在健康的人体內產生反應﹐而且這种不知不覺的反應可能會導致間接的危害。電流再大些﹐就會產生直接的影響﹐例如燒傷或心室的纖維性顫動。

峰值大于42.4V交流或60V直流的電壓﹐將可能會對人產生傷害。上述電壓成為危險電壓。可能造成電擊危險的原因有﹕接触帶危險電壓的裸露零部件﹐裸露部件和帶危險電壓零部件之間的絕緣被擊穿﹐使用人員可触及絕緣被擊穿。減少這些危險包括﹕通過外殼或其它措施將裸露帶電零部件隔開防止使用人員接触到這些零部件﹔在可触及的零部件和帶危險電壓零部件之間采用雙絕緣﹐或將可触及金屬部件接地﹔加強使用人員可触及的絕緣的机械強度和電气強度﹐以減少与危險電壓接触的可能性。

因此﹐為防止人員遭到電擊﹐通常共有兩級防護﹐使得設備在正常工作條件和單一故障條件下運行都不會引起電擊危險。

2. 著火危險

正常工作條件下過載﹑元件失效﹑絕緣擊穿或連接松動都可能產生導致危險的過高溫度。但是﹐應保証設備不易著火﹐同時設備內著火點產生的火焰不會蔓延到火源近區以外﹐對火源進行隔离﹐避免對周圍造成損害。

減小這种危險的方法包括﹕提供過流保護裝置﹔使用符合要求的有阻燃特性的結构材料﹔選擇能避免產生可能引起著火的高溫材料制作的零部件﹑元器件和消耗材料﹔限制易燃材料的用量﹔把易燃材料与可能的點燃源屏蔽或隔离﹔使用防護外殼或擋板﹐以限制火焰只在設備內部蔓延﹔使用合适的材料制作外殼﹐以減小火焰向設備外蔓延的可能性。

過載﹑元件失效﹑絕緣擊穿﹑連接電阻變大或連接松動都可能產生導致著火危險的溫度。但是家用電器的設計有一條很重要的原則就是要保証產品內著火點產生的火焰不會蔓延到火源近區以外﹐也不會對周圍的環境造成損害。

3. 熱危險

正常工作條件下的高溫可能導致下述的危險﹕接触燙熱的可触及零部件引起灼傷﹔絕緣等級下降或安全元器件性能降低﹔引燃附近的物質。

減小這种危險的方法包括﹕采取措施避免可能触及零部件產生高溫﹔避免使溫度高于材料的引燃點﹔如果不可避免接触燙熱的零部件﹐提供警告標識以告誡使用人員。

防止使用中触及高溫零部件。比方說﹐大家在使用電熱水壺的時候﹐水開了﹐握著提手提起來倒水﹐手柄不會太燙以致燙傷手。

4. 机械危險

机械危險要求包括确保設備和其零部件有足夠的机械強度和穩定性﹐避免出現尖銳邊緣對人体產生傷害﹐并對可触及的危險的運動部件提供防護或聯鎖裝置。

可能導致危險的原因是﹕尖銳的棱緣和拐角﹔可能潛在地引起危害的運動零部件﹔設備的不穩定性﹔內爆的陰极射線管和爆裂的高壓燈產生的碎片。

產品在机械上是穩定的﹐在結构上是緊固的﹐避免出現銳利的棱或尖角﹐運動的部件要有适當的保護或聯鎖裝置。舉個例子﹐大家用的電風扇基本都有防護罩﹐我們的手指頭不會穿過防護罩被扇葉碰傷。