(ESD)防基概述

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3.2.1 静电接地网标准
静电接地网分四个层次:总线,干线,支线,终端, 静电接地网分四个层次:总线,干线,支线,终端,他们共同构成一个 完整的接地系统,作为各段工程站静电释放之通道。 完整的接地系统,作为各段工程站静电释放之通道。 总线:直接连接大地之防静电接地装置. Ａ:总线:直接连接大地之防静电接地装置.由厂房设计时提出并 于建筑时设立.接地电阻要求小于３ 截面积不小于１００mm。 １００mm 于建筑时设立.接地电阻要求小于３Ω,截面积不小于１００mm。 Ｂ:干线：总线延伸至各工作站/区之防静电接地通道，作为连 干线：总线延伸至各工作站/区之防静电接地通道， 接设备,机台之接口.厂房设计提出并建筑时设立. 接设备,机台之接口.厂房设计提出并建筑时设立.截面面积不小于 mm,接总线接地地电阻小于 接总线接地地电阻小于３ ６mm,接总线接地地电阻小于３Ω. 支线:延伸至最终工作站/ 作为连接仪器, Ｃ:支线:延伸至最终工作站/区,作为连接仪器,人员等接地之接 截面面积不小于１ ２５mm,接地电阻小于４ mm,接地电阻小于 口,截面面积不小于１.２５mm,接地电阻小于４ Ω. 终端:静电最初释放源与产生体, Ｄ:终端:静电最初释放源与产生体,包括支线连接之作业平台之 静电胶皮,静电手环等. 静电胶皮,静电手环等.
资料来源： 防护手册-1989 资料来源：AT&T ESD防护手册 防护手册
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2.2 静电对IC造成的击伤 静电对IC造成的击伤
15 资料来源: 华生研究中心 资料来源 IBM 华生研究中心
2.3静电造成的灰尘吸附冲击伤害 2.3静电造成的灰尘吸附冲击伤害
Clean Room最怕的是 最怕的是ESA （静电吸附）导致的表面污 静电吸附） 最怕的是 染物(Contamination)，一个 英寸晶元负载 英寸晶元负载1000V电荷 染物 ，一个4英寸晶元负载 电荷 直径1 的微粒撞击可产生撞击力达830,000 时，直径 micron的微粒撞击可产生撞击力达 的微粒撞击可产生撞击力达 平方厘米， 磅／平方英寸 或 148 吨／平方厘米，远超过使晶元受 损的程度。 损的程度。
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目录
1. 静电的原理 2. 静电的危害 3. 减少静电的方法 4. 靜電的利用 靜電的利用 5. 員工防靜電要求 工防靜電要求
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1.1 静电的定义
静电是一种电能,它保留在物体表面, 静电是一种电能,它保留在物体表面,是 电能 物体表面 正电荷与负电荷在局部范围 局部范围内失去平衡 正电荷与负电荷在局部范围内失去平衡 的结果。 的结果。
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1.6 剥离带电
定义：两个紧密接触的物体， 定义：两个紧密接触的物体， 迅速分离一些 在外力作用下迅速分离一些电 在外力作用下迅速分离一些电 子从一个物体转移到另一个物 两物体皆带电， 体，使两物体皆带电，此种方 式称为剥离带电. 式称为剥离带电 结果： 结果：物体较易失去电子的部 分带正电， 分带正电，另一部分获得电子 则带负电。 则带负电。
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1.2 静电的产生
原子由带正电、质量重、不易移动的原子核， 原子由带正电、质量重、不易移动的原子核， 带正电 带负电、 与核外带负电 质量轻、 与核外带负电、质量轻、绕原子核运动的电子 所组成。 所组成。
原子核的总正电量与核外电子的总负电量大小 相等，例如： +3） 相等，例如：（+3）+（-1）+（-1）+（-1）=0
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防静电手环
3.2.2 防静电手环
防静电手环原理: 它的制作使用静电导电材料， 防静电手环原理: 它的制作使用静电导电材料，通过与皮 肤直接接触，把人体静电直接导走。 肤直接接触，把人体静电直接导走。 防静电手环是由紧贴手腕的不锈钢外壳通过线内1MΩ电阻 防静电手环是由紧贴手腕的不锈钢外壳通过线内1MΩ电阻 1MΩ 由导线,铁夹接地.目的是既要随时泄放掉人体上的静电, 由导线,铁夹接地.目的是既要随时泄放掉人体上的静电, 又要防止快速放电产生的火花,对静电敏感器件造成损害, 又要防止快速放电产生的火花,对静电敏感器件造成损害, 并起隔离作用.而断线或接触不良会使静电手环形同虚设. 并起隔离作用.而断线或接触不良会使静电手环形同虚设. 戴好腕带, CORD”标志的插孔内 标志的插孔内. 戴好腕带,把插头插入标有 “WRIST CORD 标志的插孔内. 按住表面金属测试按键,保持5 10秒钟 秒钟. 按住表面金属测试按键,保持5-10秒钟. PASS” 指示灯亮,则表示腕带功能正常. 如果绿色 “PASS 指示灯亮,则表示腕带功能正常. LO” HI” 如果红色的 “FAIL LO 或 “FAIL HI 指示灯亮同时伴 有响声,则表明腕带功能不正常,需要立即检查. 有响声,则表明腕带功能不正常,需要立即检查. 所谓无线手环实际起不到释放人体携带的静电荷作用。 所谓无线手环实际起不到释放人体携带的静电荷作用。
ANSI ESD-S20.20（美国静电防护协会）推荐环境湿度：30%~70% （美国静电防护协会）推荐环境湿度：
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3.2 静电接地
将所有导体连接在一起，然后接地，并保持低的接地电阻， 将所有导体连接在一起，然后接地，并保持低的接地电阻， 使导体上的电荷迅速向大地散逸， 使导体上的电荷迅速向大地散逸，不致引起静电放电的危 害。
-1
物体带电是因为最外层电子的转移 减少或者增加） （减少或者增加）
-1
+3
-1
减少一个电子： +3） +1） 减少一个电子：（+3）+（-1）+（-1）=（+1） 增加一个电子： +3） 增加一个电子：（+3）+（-1）+（-1）+（-1）+（-1）=（-1) 锂原子
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1.3 什么是静电放电
静电放电，又称 静电放电，又称ESD(ELECTROSTATIC DISCHARGE), 是指：一定累积的静电荷从一高静 是指：一定累积的静电荷从一高静 电荷集中区流向一相反电荷集中区或低电荷集中区 集中区流向一相反电荷集中区或低电荷集中区, 电荷集中区流向一相反电荷集中区或低电荷集中区, 特别是地面 此为静电放电。 地面, 特别是地面,此为静电放电。 通常,静电放电的现象是电荷迅速流动(火花或电弧). 通常,静电放电的现象是电荷迅速流动(火花或电弧).
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3.3 离子中和
静电消除器是在空气中产生带正电和带负电的两 静电消除器是在空气中产生带正电和带负电的两 种离子，当任何带静电体从这里经过时， 种离子，当任何带静电体从这里经过时，相应的 带相反电荷的离子与其中和 消除静电。 中和， 带相反电荷的离子与其中和，消除静电。
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1.5 摩擦带电
定义：当两个不同的物体互相摩 定义： 擦时， 擦时，一些电子从一个物体转移 到另一个物体， 两物体皆带电， 到另一个物体，使两物体皆带电， 此种方式称为摩擦带电. 此种方式称为摩擦带电 结果：较易失去电子的物体带正 结果： 另一物体获得电子则带负电。 电，另一物体获得电子则带负电。
+ + + + + + + + + + + + + + + + + +
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1.4 静电产生的原因
工业生产中，静电常伴随着各种作业过程（ 工业生产中，静电常伴随着各种作业过程（如 管路输送、搅动、喷出、干燥、粉碎、筛选、 管路输送、搅动、喷出、干燥、粉碎、筛选、滚轮传 剥离、人员走动）。物质间相互摩擦、 ）。物质间相互摩擦 送、剥离、人员走动）。物质间相互摩擦、传导或感 应均能产生静电， 应均能产生静电，至于制程的设备或产品是正带电或 负带电则需参考物质带电序列表。 负带电则需参考物质带电序列表。 制程带电的起因用最微观的角度来看待， 制程带电的起因用最微观的角度来看待，皆是 能量的交换使电子移位。而两物质之接触 分离是最 接触、 能量的交换使电子移位。而两物质之接触、分离是最 大的主因。在生产制程中即多称其为「 擦带电」、 大的主因。在生产制程中即多称其为「摩擦带电」、 剥离带电」。 「剥离带电」。
人员接地：人体是最普遍存在的静电危害源。对于静电来说，人体是 人员接地：人体是最普遍存在的静电危害源。对于静电来说， 导体，所以可以对人体采取接地的措施。 导体，所以可以对人体采取接地的措施。 设备接地：自动装配设备使用导轨、传动带、滑道、 设备接地：自动装配设备使用导轨、传动带、滑道、组件运送器和其 它运动传动带和运送系统上可能会积累大量电荷， 它运动传动带和运送系统上可能会积累大量电荷，对设备 进行接地可引导静电向大地逸散。 进行接地可引导静电向大地逸散。
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手环点检仪器
3.2.3 防静电服
服装静电的产生与危害： 服装静电的产生与危害： 人在从事各种劳动活动时，人体与衣服、衣服与衣服、 人在从事各种劳动活动时，人体与衣服、衣服与衣服、以 衣服与周围物体间的摩擦可造成电荷的大量产生与积聚 间的摩擦可造成电荷的大量产生与积聚， 及衣服与周围物体间的摩擦可造成电荷的大量产生与积聚， 因此当衣服为绝缘物质时， 因此当衣服为绝缘物质时，静电电荷将无法泄露而存在于 人体上，随时可能造成放电危害。 人体上，随时可能造成放电危害。 防静电工作服的消电机理: 防静电工作服的消电机理: 防静电工作服是用静电导电织物为面料而缝制的。 防静电工作服是用静电导电织物为面料而缝制的。其消电 机理为： 机理为： 经由导电纤维形成电荷通道向大地释放静电荷 向大地释放静电荷。 a. 经由导电纤维形成电荷通道向大地释放静电荷。 电晕放电中和静电荷 由纤维的电晕放电中和静电荷。 b. 由纤维的电晕放电中和静电荷。
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2 静电的危害
静电击伤电子元件 静电吸附Particle 静电吸附Particle 微粒造成冲击伤害 火灾或爆炸发生