ESD知识总结
ESD静电防护基础知识
内容项目：
一.ESD定义原理及产生简介 二.静电标准及静电器材 三.ESD展,电子产品制作工艺将越来越 细小,越来越复杂,半导体材料的质量要求也是越来 越高的.而静电对半导体的破坏却因半导体的高集 成化而变得更加容易。
2.为了产品的质量和提升客户的满意度,我们必须在 任何时刻,任何制程皆须注意静电破坏之问题,避免 于生产过程中之零件,产品遭受到静电之破坏,进而 有效迖成我们的质量目标。
三.ESD防止与要求
3.1 静电的消除方式
◆傳導 Conduction(導電桌墊 靜電鞋) ◆遮蔽 shelter(靜電袋) ◆接地 Grounding (設備工具) ◆中和 Air ionizer(離子風扇) ◆增加環境濕度
3.2 抗靜電材料(袋、托盤、盒等)
此種材料不會產生靜電荷,或僅產生微量的靜電荷(通常在100V以下).其物質阻抗均在106Ω> R<1011Ω之間,靜電消散時間<2sec.使用時需注意： (a)避免使用尖銳物品刮壞表面金屬層 (b)封閉的導電袋或容器才有完全之保護 (c)表面塗層必須考慮其有效期
◆局部损坏：部分功能退化。 ◆潜在损坏：部分功能退化，使用中继续退化，
直到完全失效。 ◆暂时失效：数据电路中的功能受到干扰或数
据遗失。
2.2防静电介绍及规格要求
◆包装材料 ◆储存和运输材料 ◆人体接地材料 ◆台垫/地板 ◆工衣/手套/手指套 ◆工作台/运货推车 ◆离子风机
2.2.1 导電地板
規格: 2.5*104 Ω ~ 1.0*106 Ω 功用: 依導電鞋將人體所帶之靜電有效疏導給地
1.6 静电放电形式
◆靜電放電大概可分為:火花放電﹑電暈放電﹑刷狀放電﹑大量粉堆放電、 射狀放電﹑等形式放電。
ESD专业知识讲解
2008.09.17
1、静电概念：
1.1、静电：就是物体所带相对静止不动的电荷； 1.2、静电放电Electrostatic Discharge(ESD)具有不同静电 电位的物体由于直接接触或静电感应引起的物体间的静电 电荷转移。 1.3、静电感应： 带静 电物体靠近某一介质时,在该介质表面因感应而带电荷,并 形成感应电场。 1.4、接地：电气连接到能提供或接受大量电荷物体上
• 5、防静电衣的袖子不能挽起露出里面的衣服； • 6、手表手饰等物不能露出防静电衣外；
13、穿防静电衣的规范：
14、不合格项目提问：
非防静电衣外翻
14、不合格项目提问：
• 防静电衣拉链没有按要求拉满
14、不合格项目提问：
头发没有按要求全部扎进帽子里
14、不合格项目提问：
男员工头发过长
而表明物体带电的基础在于电子的转移。
静电的产生图示：
磨擦电、静电感应、电容改变都会令静电产生！
产生静电的实例：
4、静电产生的危害：
4.1、 静 电 放 电 对 人 体 产 生 电 击；
4、静电产生的危害：
4.2、静电对电子器件危害： 4.2.1、ESD造成电子器件产品功能失效与可靠性下降。 4.2.2、ESD将电子器件击穿： 我们经常接触到的各种电子器件，IC、M OS管、FET等，一 个芯片有十几万个元件集成才能完成其强大功能，可想而知其中 的绝缘层厚度是多么薄，IC光刻线宽逐步到1.5微米，M OS 中 SIO2膜远小于1.5微米，因而耐压很低，当产生 100-150V的静电 电压时就可以将其击穿，当我们在地面上走路时鞋底和地面不断 地紧密接触和分离，就会产生静电，并逐渐积累，可以达2-3K V 的静电电压，试想如果此时没有静电防护而去接触IC，肯定会击 穿IC。
ESD培训教材资料
ESD培训教材资料一、ESD 基础知识1、什么是 ESDESD 是 Electrostatic Discharge 的缩写，即静电放电。
它是指具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移现象。
静电放电可能会对电子元件、集成电路、半导体器件等造成损害，导致产品性能下降、失效甚至完全损坏。
2、静电的产生静电的产生主要有以下几种方式：摩擦起电：当两个不同的物体相互摩擦时，电子会从一个物体转移到另一个物体，从而使物体带上静电。
感应起电：当一个带电体靠近一个导体时，导体内的自由电子会在电场的作用下重新分布，导致导体的一端带上与带电体相反的电荷，另一端带上相同的电荷。
剥离起电：当两个紧密接触的物体被分开时，会产生静电。
3、静电的危害静电放电对电子产品的危害主要表现在以下几个方面：直接损坏：静电放电产生的高电压和大电流可能会直接击穿电子元件，导致其损坏。
潜在性损坏：静电放电可能会对电子元件造成潜在性的损伤，使其性能逐渐下降，缩短产品的使用寿命。
误动作：静电放电产生的电磁干扰可能会导致电子设备的误动作，影响其正常工作。
二、ESD 防护措施1、静电接地静电接地是将静电通过接地导线导入大地，从而消除静电的一种方法。
在电子生产车间、实验室等场所，应确保所有的设备、工作台、工具等都进行有效的接地。
2、静电屏蔽静电屏蔽是利用金属外壳或金属网将带电体包围起来，从而阻止静电场的对外影响。
对于一些敏感的电子元件和设备，可以采用静电屏蔽包装来保护。
3、增加湿度适当增加环境的湿度可以降低静电的产生。
一般来说，环境湿度保持在 40% 60%之间，可以有效地减少静电的积累。
4、穿着防静电服装和鞋工作人员应穿着防静电工作服、工作帽、手套和鞋，以防止人体静电的产生和积累。
5、使用防静电工具和材料在电子生产和维修过程中，应使用防静电的工具和材料，如防静电镊子、防静电吸锡器、防静电包装袋等。
三、ESD 防护设备1、防静电手腕带防静电手腕带是一种将人体静电通过导线导入大地的装置。
ESD知识分享
要求
配备防护装置，避免产生静电或能够将已有的静电按照设定消除 避免 ESDS 和其他可能与 ESDS 发生接触的导体产生电势差，所有可导 电和可散逸的物体必须接地连接或相互连接（等势连接），以防止产生电 势差 通过可泄电的地板覆盖面进行人体接地
符合 ESD 要求的服装
在 ESD 敏感产品（ESDS）的操作位置处设置 必须配有专用的可泄电材料。其必须接地，确保满足泄放电阻的规定极限 值 Rg <1x109 Q 的要求 触点（例如插头针脚）不得接触 ESD 敏感元件
两个具有不同静电电势的物体，由于直接接触或静电场感应引起的两物体间的静电电荷的转移。 在两个物体之间对不同的电势进行突然性的平衡，例如，人体上的电荷经由电子元件或接触金属物体释放。
静电产生
静电放电
3
为什么要做ESD防护
大量的静电电荷在存在电势差的物体与ESDS快速传递，短时间内产生很大电流（远超过ESDS 可承受的电流），轻则使电路受损，影响产品的寿命和可靠性，重则损毁电路造成产品不能 使用。（即时失效只占10%，潜在缺陷占90%）
具有法拉第笼作用的ESD屏蔽袋
导电或耗散瓷砖
导电粘接剂
ESD地面
混凝土底层地板
通过接地消除静电电荷
5
我们怎么做
ESD防护技术要求：
序号 项目 1 工位
2
可能与 ESDS 发生接触的导 体
3 操作者 4 工作服 5 ESD 防护区域
6 工作表面
7 包装、操作和运输 8 绝缘、高带电可能性的材料 9 清洁 10 存储
Rs≤104Ω
备注
产生电荷时可快速扩散和泄漏
可快速泄漏静电荷，但不适用做ESD包装， 处于静电场中表面积聚电荷会向ESDS放电
ESD基本常识
1.5 静电放电模式 A．其他物体对本物体放电 -----当一带静电的物体（包括人体）对本
物体释放静电时，造成本物体的损坏。 B．对本物体放电-----当本物体带电并对其他物体进行放电时，造成
本物体的损坏。 C．电场感应放电-----当一物体聚积大量的静电时，在它的周围就有
一个感应的电场，如果静电敏感物体靠近接触到该电场，也会感应生 成电压，就可能造成静电敏感物体的损坏。
注：本物体是静电敏感（ESDS）物体。 1.6 静电保护安全静电压是多少 1.6.1静电保护的安全静电压和电子元器件本身承受静电损坏的程度有 关， 有三种方式可以确认元器件的静电承受等级。1.HBM（Human Body Model）人体模式； 2.CDM(Charged Device Model )物体带电模式 ； 3. Machine Model机械模式。
收料区域 检验区域 储物料区域和仓库 装配线 测试区域 研发部 包装区域 维修区 实验室 无尘室 3.3对有效的ESD控制，将静电释放在大地上是十分重要的。所以要将 工作区所有工作桌、机器、工作桌表面、人连接于相同的接地线上。 3.4控制人体上的静电
人体的静电是主要的静电源之一，他可能有上千伏。如果不适当的 控制，这项静电很容易对静电敏感器件造成损害，所以ESD控制程序特 别强调人体静电的解除。
3.5工作站的要求 标准ESD工作站须提供连接工作桌面、仪器、手环、辅助设备和地
板到相同的地上。 工作桌面和地板面的表面阻抗应在106---109 ohm之间。 图三：典型的ESD工作站图示
3.6 包装和ESD处理材料 包装是指用具有ESD防护功能的材料来包装静电敏感器件，防止静
电对它造成伤害。包装材料提供三种保护的方式：1.超低充电 2.静电 释放保护 3.屏蔽电场 ESD处理材料:
ESD基础知识
8, 剥离带电相关
把接触在一起的物体分开时产生的现象。 （把粘着Tape撕开或者从液晶玻璃基板撕保护膜等时候都会产生 很强的带电现象） 这种现象是因为剥离（分离）的动作产生带电，所以叫「剥离带 电」。 密着度越高电荷密度越高，就会发生很大的电气放电。 带电量依据剥离速度，剥离速度越慢，静电就会持续放电，产生 电荷量越少； 剥离速度快抑制了静电放电，所以带电量增加。
①机械（装置）的除电 ⇒把机械接地（Ground）可以除电
②作业员（人体）的除电 ⇒使用静电环可以除电
③作业台面的除电 ⇒可以使用导电垫子（Mat）除电
6, 绝缘体的除电方法
对于不能流动电流的绝缘体来说，用接地（Ground）除电没有效果。 一般主要使用是通过湿度管理・Ionizer除电。
①湿度管理 ⇒冬天容易起静电的原因就是因为湿度的影响，
在湿度低又干燥的冬天空气中的静电不能释放， 又因人体和物体都带电，所以会多发静电现象。 利用这种自然现象在除电方法中对湿度进行管理， 静电气能自然放电的相对湿度是65%。
7, 离子发生器（Ionizer）的机制
Ionizer能把周围的空气离子化，离子化后的离子可以与静电中和。 Ionizer能生成保持正、负自保持极性的离子。 ①离子平衡 ・Ionizer持有的正离子和负离子的平衡、 离子平衡越接近0V区越能达到高精度除电。 如果离子不能保持平衡，就不能逆带电和完全除电，也就没有安定 的除电效果。 ②除电速度 ・Ionizer所持有的除去（中和）静电的速度性能越高越快，除静电也
ESD基础知识
1, 关于静电
【 概要 】 ＊ 静电的影响很大，因为工程内带静电造成很严重地静 电破坏，吸引异物的影响，所以必须减轻带电量。
现对静电发生的机制和减轻带电的对应方法进行详细 说明。
esd基本知识
esd基本知识ESD基本知识引言静电释放（ESD）是指当两个物体由于摩擦或接触而产生静电荷，然后通过电荷的移动导致的电荷失去平衡的过程。
ESD问题在电子设备制造、存储和使用过程中具有重要影响。
了解ESD基本知识对于保护电子设备的稳定性和可靠性至关重要。
一、ESD的原因ESD问题的产生主要有以下几个原因：1. 人员：人体自然带有静电荷，而且在工作时会通过摩擦或接触产生更多的静电荷。
2. 环境：干燥的环境会增加静电荷的积累和释放。
3. 材料：某些材料具有较高的静电荷积累和释放能力。
4. 设备：设备本身的设计和使用也可能产生静电荷。
二、ESD的危害ESD对电子设备造成的危害主要有以下几个方面：1. 直接损坏：ESD放电可能直接损坏电子元器件，导致设备失效。
2. 隐性损坏：ESD放电可能导致电子元器件的隐性损坏，降低设备的可靠性和寿命。
3. 数据丢失：ESD放电可以引起数据丢失或数据损坏，对信息系统造成严重影响。
4. 安全隐患：ESD放电可能引发火灾或爆炸，对人身安全和财产安全造成威胁。
三、ESD的防护措施为了防止ESD对电子设备造成损害，需要采取相应的防护措施：1. 防护设备：使用合适的防静电设备，如防静电手套、防静电衣服等，减少人体静电荷的积累。
2. 地线连接：将设备和工作台等接地，以便将静电荷引到地下。
3. 电气设备：使用具有防静电功能的电气设备，如防静电插座、防静电电源等。
4. 电气接口：使用合适的防静电接口，如防静电插头、防静电连接线等，减少静电荷的传导。
5. 温湿度控制：保持适宜的温湿度，减少静电荷的积累和释放。
6. 环境清洁：保持工作环境的清洁，减少静电荷的聚集。
7. 员工培训：对员工进行ESD知识的培训，提高他们的防护意识和操作技能。
结论ESD是电子设备制造、存储和使用过程中不可忽视的问题。
了解ESD基本知识对于保护设备的稳定性和可靠性至关重要。
通过采取适当的防护措施，可以有效地减少ESD对电子设备造成的危害。
esd基础知识
ESD在工业制造领域的应用
生产线防静电
在工业制造领域，ESD可以用于生产线防静电，通过采取 一系列措施，如使用防静电材料、建立防静电工作区域等 ，防止静电对生产线造成不良影响。
电子元器件筛选
ESD可以用于电子元器件的筛选，通过检测元器件的静电 性能，剔除不合格产品，提高生产效率和产品质量。
保障人员安全
ESD在电子设备中的应用
保护敏感电路
ESD可以保护电子设备中的敏感电路，如微处理器、存储器等，防 止静电放电对这些电路造成损坏。
提高设备可靠性
通过ESD设计，可以减少电子设备在生产和使用过程中的故障率， 提高设备的可靠性。
增强设备安全性
ESD设计可以防止静电放电对电子设备造成安全隐患，如引发火灾或 爆炸等。
智能家居和工业物联网的静电防护
智能家居和工业物联网的发展也将推动ESD技术的应用。这些设备需要更高的 静电防护等级，以确保在各种环境下的稳定运行。
提高ESD防护意识与推广
加强ESD防护意识的培训
通过培训和教育，提高公众和企业对ESD防护的认识和重视程度，使更多的人了解静电的危害和如何采取有效的 防护措施。
防静电墙面
使用防静电墙面涂料，可以防止墙面上的静电积累，避免对电子设 备造成损坏。
防爆措施
对于可能存在爆炸性气体的区域，应采取相应的防爆措施，如安装 通风设备、使用防爆电器等。
04
ESD测试和测量
ESD测试方法
直接放电（Direct Discharge）: 直接对ESD 敏感器件进行放电，以评 估其耐压值。
人体模型（Human Body Model, HBM）: 模拟人 体接触ESD敏感器件时的 放电情况。
机器模型（Machine Model, MM）: 模拟机器 接触ESD敏感器件时的放 电情况。
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ESD知识介紹
一.静电系列概念及产生原理
二.静电对电子工业的危害
三.静电控制原理
四生产现场静电防护须知
一静电概念
1 ESD解释：
详细解释：
静电是物体表面过剩或不足的静止电荷﹒1、静电是一种电能，它留存物体表面；静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果；静电是通过电子或离子转移而形成的。
2、ESD又称静电放电，静电现象是电荷的产生和消失的过程中产生的电现象的总称。
2静电的特点：
a高电位
b低电量
c小电流
d作用时间短
e复现性差
f瞬间现象多
g受湿度影响较大
二静电产生原理
电子围绕原子核运动,一有外力即脱离轨道,离开原来的原子而侵入其它的原子﹒外力包含各种能量, 如动能,位能,热能,化学能,电磁能等.
A原子因缺少电子数而带有正电现象, 称为阳离子。
B原子因增加电子数而带有负电现象, 称为阴离子。
三静电产生的方式：
A 接触起电: 当两个不同的物体相互接触时就会使得其中一个物体失去一些电荷带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。
若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。
B. 感应起电: 当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电
C 热电和压电起电、喷射起电等: 气体, 液体的流动与喷射
D
静电
产生的方式人体产生静电原因：步行、摩擦、感应起电
接触产生电压的高低与：人體對地的电阻，不同布料制成的服裝和湿度关系，人体体积。
摩擦
冲流
冷冻
电解
压电
温差
五：静电放电
由不同静电电位的物体因直接接触或因静电场的感应而导致物体间电荷的移动，通常,放电是电荷迅速流动,在一静电放电过程中,电荷的迅速流动会引起很大的瞬间电流,强烈的电场。
通过或接近电子零件时,便会加以破坏。
六静电对电子工业的危害：
1、静电吸附
2、静电放电引起的器件擊穿
硬擊穿:一次性造成芯片介质擊穿, 燒毀等永久性失效。
软擊穿:造成器件的性能劣化或參數指標下降而成為隱患。
3 静电感应
4 静电放电時产生的电磁脈沖
电磁脈沖导致电路出现錯誤, 设备誤動作
七生产中的产生的静电源
工作服: 同外物摩擦可产生6000V以上的静电电压並使人体电,
從而通過人體放电使器件电介质擊穿.
工作鞋: 達10^13 OHM以上的一般工作鞋同地面摩擦产生的静
电传致人體及衣服,使人体静电不能快速泄漏從而對元
器件产生不良影響.
樹脂、浸漆封裝表面:該類物件包裝后,於運輸過程中同外物摩
擦,在其表面可产生幾百伏以上的静电电壓,造成器件产
生不良影響.
各種包裝容器: 用PE、PP 、PS 、PVC 、PUR等高分子材料制備備的包裝及元件盒其摩擦静电壓可達1.5~3.5 KV.
終端台、工作台:表面摩擦静电,可對放置其上的电子器件放电.
各种绝缘地面:易产生摩擦静电,同時也不利於静电泄漏.
溫箱:熱循環空氣同箱体摩擦产生静电,對器件熱烘處理不利.
空氣压缩机:空氣的劇列流動或介質與噴嘴摩擦产生静电可損壞
电子器件.
某些电子生产设备:焊烙鐵,波峰焊機等某些元件裝配设备可因
其本身的电流/电壓變化感應静电电壓而損壞电子器件.
八静电控制原理
一、静电泄漏和耗散
1、防静电材料
2、泄漏與接地----軟接地硬接地
二、静电中和
將正負離子與静电源上的正負电荷中和, 從而消除静电源上積累的静电
三、静电屏蔽与接地
四、增湿
腕带一定要有最少250KΩ的电阻才能排除电击的可能.
防静电用品
●静电手环
1、必须与皮肤接触
2、每天进行点检
3、工作时必须接地
●静电服
●静电鞋、袜、手套、帽
●防静电操作系统
1、防静电台垫
2、防静电软塑料包装袋
3、防静电硬塑料容器
4、防静电包装盒、条、管
5、防静电台车
6、防静电维修包
7、防静电工具：防静电烙铁、防静电真空吸锡器
●其它特殊用品
1、防静电清洗机6、防静电毛刷
2、防静电工作椅7、防静电海绵
3、防静电贴墙纸8、防静电胶液
4、防静电窗帘9、增湿器
5、防静电清洗液10、防静电支架
●车间防静电作业指导
防静电控制：
4．1员工每天当班前打扫车间卫生一次，防止尘埃、微粒等在空气中积蓄摩擦而产生静电。
4．2 保持适宜的温湿度，温度：18℃-28℃；湿度：40—70%，由此防止因环境高温干燥而产生静电。
场地、仪器、人员控制：
5．1 在车间人员必须穿上防静电工衣、防静电鞋、防静电帽、在工作范围中必须使用有线静电环（特殊岗位或在搬运电子元件产品时可使用无线静电环）。
5．2 工作台必须铺设防静电台面并接地。
5．3 在维修工位中，使用的仪器必须具有防静电功能。
．包装及储运：
6．1 使用防静电包装材料包装、储存、搬运成品。
6．2 包装外箱须贴有防静电标识、警告员工产品易受静电破坏
7．防静电措施：
7．1 员工每天当班须打扫卫生一次。
7．2 员工每天上班检查温湿度一次。
7．3员工每天当班利用防静电测试仪在每个工作区寻找至少3个检查点进行
测试。
7．4员工每天当班利用表面阻抗测试仪在每个工作区寻找至少3个检查点进行测试。
7．5 防静电手环必须在上班前进行检查，检查合格后才能当班作业。
7．6 工作台面接地线每天须用万用表测试是否导通畅顺。
8．防静电测试要求：
8．1 防静电测试仪：所测试的物体或场地电压须小于100V
8．2 表面阻抗测试仪所测试的物体或场地电阻须小于109Ω
8．3 防静电手环测试仪测试防静电手环时闪现绿灯才可算测试合格。