防静电基础知识(精)
防静电基础知识
防静电基础知识1.定义：【静电】：物体表面过剩或不足的一种处于相对稳定状态的电荷。
静电可由物体的接触于分离、静电感应、介质极化和带电微粒附着等物理过程而产生。
【电荷】：物质是由原子构成，原子是由电子、质子、中子构成。
【静电放电（ESD—Electrostatic Discharge）】：带有不同静电电势的物体或表面之间的静电电荷转移。
有两种形式：接触放电，电场击穿放电。
防静电工作区：ERA 接地连接点：EBP【静电敏感器件（ESSD）】：是指对ESD静电放电的承受能力较低，在制造、运送、存储和试制等过程中容易印静电放电而遭致损伤的器件。
器件对ESD的承受能力可以用静电敏感度（ESDS）表示，它是指器件所能承受而不至于遭受损坏的最大静电电压，基本单位是伏特（V）。
【硬损伤】：造成器件不能工作。
【软损伤】：ESD减弱了器件或单板的性能，单仍能通过测试，单板或器件的特性变差，最终失效。
2.静电的特点高电位：可达数万至数十万伏，操作时长达数百至数千伏（人通常对3.5V以下静电不易感觉到）低电位：静电流多为微安级（尖端瞬间放电例外）作用时间短：微秒级。
受环境影响大：特别是湿度，湿度上升则静电积累减少，静电压下降。
人体对ESD的敏感：在3000V时，你能通过皮肤感知；在5000V时，你能听见；在10000V时，你能看见。
1.静电的危害(1)通信产品故障多；(2)软件故障30％左右；(3)硬件故障中器件失效30％多、外应力（环境温湿、灰尘腐蚀、雷电、机械应力、包装等）导致产品故障约30％）(4)器件失效中ESD失效率占30～40％，而高静电敏感的器件ESD。
ESD防护基础知识
3.防静电工作区标记
根据GJB3007-97国家军标规定： A级防静电工作区允许的对地静电电位不超过±100V； B级防静电工作区是指允许的对地静电电位不超过±1000V。 4.防静电工作区系统电阻的确定
静电的泄放必须“安全”，所谓“安全性”是指无论对元器件， 还是人身都必须保证绝对的安全。安全性有两个指标：一是静电电压 必须在1秒钟内降至100V；二是放电电流不能高于5mA。因此静电防护 的系统电阻选择在：106Ω -109Ω 。
相对湿度下静电电压(V)
10％ 12000 6000 2000 11500 14500 26000 21000
40％ 5000 800 700 4000 5000 20000 11000
55％ 3000 400 400 2000 3500 7000 5500
第二部分 ESD防护技术
一.ESD防护的必要性
2.在手腕带佩戴上，禁止
1)将手腕带缠绕在手腕上，而不将其接地；
2)将手腕带佩戴在衣服袖口上或将其藏在防静电工作服的 松紧袖口内；
3)将鳄鱼夹直接夹持在设备、线体外壳上或非专用静电接 地端的其它点上。
★防静电手腕带的佩戴
4.ESD防护过程控制要求
1)静电防护是一个系统工程，渗透到生产的全过程，每个 环节都必须同样重视，万不可厚此薄彼。
六、静电防护系统的组成
完备的静电防护硬件系统包括： A.人体静电防护、 B.环境静电防护、 C.操作系统静电防护、 D.静电保护接地、 E.离子风静电消除器、 F.静电检测及监控仪表、 G.防护措施的日常维护
七、人体静电防护
人体在日常活动和生产操作中可产生的电压为数十伏到数万 伏的静电，而放电过程是及其短促的，所以静电放电过程中释 放的能量可达几十瓦，这足以引起芯片微区烧毁或SiO2膜击穿。
防静电基础知识
第一章：静电学基础1. 1概述：高科技的发展历程中，电子技术和高分子化学技术是两个重要的方面。
电子产品设计的小型化和高集成化，相应的加工技术日趋微、细、薄，使得对静电危害不可忽视。
随着电子技术和产品向国民经济各部门的广泛渗透，静电的影响面越加普遍。
正是由于高分子化学技术的发展，促成了高分子材料在工业、国防和人民生活各个方面的广泛应用。
普通高分子材料的特点之一就是它具有很高的电阻率，使其特别易于产生静电。
静电造成的故障与危害，通称静电障害。
从传统的观点来看，它是火工、化工、石油、粉碎加工等行业引起火灾、爆炸等事故的主要诱发因素之一，也是亚麻、化纤等纺织行业加工过程中的质量及安全事故隐患之一，还是造成人体电击危害的重要原因之一。
因此，静电防护是各行业最为关注的安全问题之一。
随着高科技的发展，静电障害所造成的后果已突破了安全问题的界限。
静电放电造成的频谱干扰危害，是在电子、通信、航空、航天以及一切应用现代电子设备、仪器的场合导致设备运转故障、信号丢失、误码的直接原因之一。
例如，电子计算机和程控交换机是两种有代表性的现代电子设备，如安装、使用环境不当，它们的工作都会受到静电的困扰。
此外，静电造成敏感电子元器件的潜在失效，是降低电子产品工作可靠性的重要因素。
据日本80年代中期的一项统计资料，在失效的半导体器件中，有45%是因静电危害造成的。
降低静电障害是最有效的手段是实施防护。
因为，静电作为一种自然现象，不让它产生几乎是不可能的，但把它的存在控制在危险水平以下，使其造成的障害尽可能小，则是可能的。
有效地进行静电防护与控制，依赖于对静电现象的认识和对其发生、存在、清除的控制，依赖于掌握和了解静电与环境条件的关联性和静电发生的规律。
以上观点是从静电危害的防护角度而言的。
对静电的应用研究本身就是一项重要的高科技门类，但鉴于不属于本书讨论的围，在此不再赘述。
2. 1静电：根据分子和原子结构的理论，自然界中的一切物质都是由分子构成的，而分子又是由原子组成的。
静电基础知识以及防静电相关知识
防静电相关知识供学习用【摘要】静电作为一种普通的物理现象，随着通信事业的发展，集成电路和高分子材料的广泛应用，静电的作用力、放电和感应现象所引起的危害非常突出。
文章阐述了静电的有关知识和危害，并详细介绍了在生产电子产品过程中如何控制静电的措施。
【关键词】静电；危害；静电控制一、静电（一）静电的定义任何物质都是由原子组合而成的，而原子的基本结构包括质子、中子和电子，质子带正电，中子不带电，电子的带电性与质子相反，带负电。
在正常情况下，一个原子的质子数与电子数相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。
但是电子环绕与原子核周围运动，一经受外力（这外力包括各种能量，如动能、势能、热能、化学能等）作用，就会造成电子分布的不平衡，因而形成了静电。
（二）静电的物理现象正负电荷有异性相吸、同性想斥的特性，其力量大小可有库仑定律得出：（其中F：力Q：电荷r：距离）所以静电的第一现象即吸附异性电荷。
日常生活中，吸附尘埃即为常见情况，因电荷存在，在周围空间必形成电场。
静电与大地之间因有电位存在，如果触及电路时，就会产生电流，这个放电电流常会将电路导体烧毁。
（其中I：电流V：电压R：电阻）（三）静电荷产生的基本途径1.接触和分离；2.摩擦；3.邻近电场的感应。
（四）静电荷产生的基本原因1.因不同材料的原子核对其最外围电子的吸引力不同，故当两种不同材料接触或摩擦时，其上的外围电子会转移到吸引力较强的一方，导致一材料带正荷，而另一材料带负电荷。
2.在导体表面电子能自由移动。
当一带电导体和一中性导体接触时，电子会从带电导体流向中性导体，导致二者电荷平衡。
3.邻近电场极化中性物体内的电子分布。
当中性物体接地时，与电场相同的电子会被排斥走。
若接地突然中断，然后把物体离开电场，则该物体会因之前的电场感应而带电。
二、静电问题的重要性在国际电子工业经验中，除生产工序控制和产品设计不完善外，已证实静电是造成产品质量问题的主要原因之一。
防静电相关知识培训
防静电相关知识培训目录一、防静电基础概念 (2)1.1 防静电的定义 (3)1.2 防静电的意义 (4)二、静电的产生与危害 (4)2.1 静电的产生原理 (5)2.2 静电的危害 (6)三、防静电工作服及防护用品 (7)3.1 防静电工作服的作用 (9)3.2 防静电鞋的作用 (10)3.3 防静电手套的作用 (11)3.4 防静电腕带的作用 (12)四、防静电工作区域划分 (13)4.1 产生静电的源头控制 (15)4.2 防静电工作区域的划分标准 (16)4.3 防静电工作区域的标识 (17)五、防静电操作规程 (18)5.1 生产过程中防静电操作 (19)5.2 测试过程中防静电操作 (20)5.3 清洁过程中防静电操作 (21)六、防静电检测与评估 (22)6.1 防静电设备性能检测 (23)6.2 工作区域静电测试 (24)6.3 防静电效果评估 (26)七、防静电培训与教育 (27)7.1 防静电知识的普及 (28)7.2 员工防静电意识的培养 (29)7.3 定期进行防静电培训的重要性 (30)八、防静电管理政策与制度 (31)8.1 防静电政策的制定 (32)8.2 防静电制度的建立 (33)8.3 防静电工作的考核与激励 (35)九、防静电技术的应用与发展 (35)9.1 防静电技术的研发与应用 (37)9.2 新型防静电材料的推广 (38)9.3 防静电技术与现代工业生产的融合 (40)一、防静电基础概念静电定义：静电是一种处于静止状态的电荷。
在物质间接触或分离时，电子的转移会导致电荷分布不均，从而产生静电现象。
这种电荷既可以是正电荷也可以是负电荷，在干燥的空气中，人体活动产生的摩擦容易产生静电。
静电在日常生活中十分常见，有时会产生一些不便如电击或电器工作不正常等问题。
而在一些工业领域如精密电子制造，过度的静电可能会损坏敏感组件。
防静电定义：防静电是指通过一定的手段来防止或减少静电的产生、积累及其带来的潜在危害的过程。
静电基础知识
未加湿 毛巾前
绝对平均 值1
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
绝对平均 值2
四.静电的危害:
a.静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻。
b.静电放电破坏，造成电子元件损坏。
c.静电放电产生电磁场幅度很大，频谱极宽， 对电子元件产生干扰。
损坏特点：
1.隐蔽性：静电放电不易被发现，只有静电电 压达到2-3kv时放电人体才能感觉的到。
将PCB板装进泡沫包装盒中
产生的静电压
10% 40% 50% 12000 5000 3000 6000 800 400 2000 700 400
21000 11000 5500
从中可以看出环境湿度对静电压的大小影响很 大，湿度最好控制在40%到70%。
又如传送带采取用湿毛巾来加湿传送带，使传送带表面形成水 膜，增加导电能力，从而达到释放静电。
环境湿度对静电影响:
静电的产生及其大小与环境湿度和空气中离子的浓 度有密切的关系,在湿度较高环境中,物体表面吸附 了一定数量的离子和水分子,形成弱导电的湿气薄层, 提高了绝缘表面的导电率,可将电荷扩散到整个材料 的表面,从而减低了静电压.
同一动作在不同湿度环境下产生的静电对比:
活动
走过乙稀地毯 在工作椅上操作人员的移动 将DIP封装的器件从塑料管中取出
潜在性和累积性：
有些电子元件受到静电损伤后性能没有明显的 下降，但多次累加放电会给元件造成内伤形成 隐患。
随机性和复杂性：
电子元件从其产生到损坏以前所有的过程均有 可能受到静电的破坏，其受静电破坏有随机 性，并且有些静电的损伤与其它原因造成的损 伤很难区分，再加上电子元件的精、细、微小 的特点，不易分析。
1库仑= 106微库 1微库= 103纳库
静电防护基础知识
静电防护知识一.术语及定义1. 静电：物体表面过剩或不足的静止的电荷2. 静电场：静电在其周围形成的电场3．静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。
静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。
ESD是英文Electrostatics Discharge的缩写，即"静电放电"的意思。
4.静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压5.静电敏感器件：对静电放电敏感的器件6.接地：电气连接到能供给或接受大量电荷的物体，如大地，船等.7.中和：利用异性电荷使静电消失8.防静电工作区：配备各种防静电设备和器材，能限制静电电位，具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地二、静电的产生：1.摩擦:在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的最普通方法，就是摩擦生电。
材料的绝缘性越好，越容易是使用摩擦生电。
另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电；。
2. 感应：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负电子就会转移。
3. 传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移。
人身日常活动所带的静电下表提供在没有进行防静电治理的生产环境里，电子工厂工作人员日常工作的产生的静电强度和湿度的关系：静电电压（V）人身的活动情形10-20%RH 65-90% RH走过化纤地毯35000 1500拿TEFLON硅片架30000 1200走过塑胶地板12000 250坐椅子上工作的人6000 100翻塑面说明书文件7000 600拿起普通聚乙烯袋20000 1000从垫有聚氨基甲酸泡沫的工18000 1500作椅上站起可见增加环境湿度能降低静电电压。
经试验，人体带静电5万伏时没有不适的感觉，带上8万伏高压静电时依然面带微笑，1 0万伏（最高试验过12万伏）时也没有生命危险！三、静电的危害集成电路元器件的线路缩小，耐压降低，线路面积减小，使得器件耐静电冲击能力的减弱，静电电场（Static Electric Field）和静电电流（ESDcurrent）成为这些高密度元器件的致命杀手。
静电防护基础知识培训
静电防护
1.2 防静电措施
三、控制环境危险程度
➢取代易燃介质 ➢降低爆炸性混合物的浓度 ➢减少氧化剂含量
四、增湿 五、采用抗静电添加剂 六、采用静电中和器
1.3 电磁辐射事故
❖ 电磁辐射：是由电磁场的能量造成。主要是高频电磁场。 ❖ 危害：通过电磁波的照射对人体造成伤害；
静电防护
1.1 静电事故
❖ 静电：由不同物质相互摩擦而产生的电子转移所造成。
❖ 物质的静电序列：
➢（+）玻璃——头发——尼龙——羊毛——人造纤维— —绸——醋酸人造丝——奥纶——纸——黑橡胶——维 尼纶——沙纶——聚酯纤维——电石——聚乙烯——可 耐可龙——赛璐珞——玻璃纸——聚氯乙烯——聚四氟 乙烯（-）
通过电磁感应产生数百伏的感应电压，导致过电压、产生电击，或使邻近 导体之间产生火花放电；
干扰无线电通讯、影响电子装置的正常工作等。
1.1 电磁辐射事故
❖ 人身伤害的症状：头痛、头晕、乏力、睡眠不好、记忆力 减退；植物神经功能失调症，如多汗、食欲不振、心悸等； 脱发、视力减退、白内障 、伸直手臂时手指轻微颤动、 皮肤划痕异常、男性性功能减退、女性月经失调；心血管 系统症状，如：心动过速或过缓、血压升高或降低、心悸、 心区有压迫感、心区疼痛等。
静电事故案例
原因分析：
事故（经过1）： 对同种油品在不同条件下输油的安全措施没 有认19真80年考8月虑3和日凌制晨定2点。左含右，有某杂石质油厂的添废加煤剂车油和航空煤油同走 间一储条存输航空油煤管油线的2往0号同罐一（容个积油40罐0m混3）送,在收，油结过果加剧了静电的产 程生中，，使由于油静面电电放电位发迅生速爆炸增，高引。起大火，接着罐 区的（4个2油）罐输相油继爆采炸用，从附近油的罐厂顶房和部车进间油相继的起方火式，，油料要从静 大落火差燃为烧了6.41个m多的小高时，处造溅成入直接油经罐济，损失加5剧3万了多元油。沫和静电的产 生，同时油蒸气与空气的混合气体达到了爆炸的浓度， 此时正好遇到静电放电，引发了爆炸事故和火灾。
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一、目的:
1. 随着电子技术的不断发展,尤其是微电子技术的不断应用,静电对元器件的破坏作用逐渐得到了人们的重视,静电对元件所造成的破坏具有很强的隐蔽性及持续性,被破坏之元件往往在当时并不会立即出现异常,而是随着工作时间的延长而逐渐失效,因当场判定元件是否遭到静电破坏的程序复杂,设备昂贵,故目前业界一旦发现元件有遭到静电破坏之嫌疑,往往只能整批元件全数更换,从而造成巨大的损失。
2. 为减少静电对线路板上静电敏感之元件所造成的破坏,以确保生产出的线路板品质不受影响,特制定此规范。
二、适用范围:
適用于森中基板车间的所有制程(含成品车间及协力厂商、客户端有接触到线路板之工位。
三、权责:
1. 制定:技术科。
2. 执行:森中厂内所有接触到线路板之单位,其中设备接地之检查则有总务科电工负责;协力厂商由采购负责联络,客户端由业务部负责联络。
3. 检查:品管科。
四、名词定义:
1. 静电:物体表面过剩或不足的静止电荷。
2. 静电场:静电在物体表面周围所形成的电场。
3. 静电放电:俩个具有不同静电电位的物体,由于直接接触或静电场感应引起的俩物体间的静电电荷转移。
静电电场的能量达到一定的程度之后,击穿其间介质而造成的放电现象就称为静电放电。
4. 静电敏感度:元器件所能承受的静电放电电压,一般来说,单体元件比组装在线路板上的元件静电敏感度要低。
5. 静电敏感元件:对静电放电敏感的元件,如蓝光LED,白光LED,高亮绿光LED,高速运算放大器,MOS管等。
6. 接地:电气连接到能供给或接受到大量电荷的物体,如大地,船等。
7. 中和:利用异性电荷使静电抵消。
8. 防静电工作区:配备各种防静电之器材和设备,能限制静电电位,具有明确的区域界限及防护标识,能从事防静电操作的工作场所。
五、內容:
1. 接地:所有接触到线路板及电子元件之工作台,设备均须可靠接地,接地线的埋设应符合电子/电工行业之要求,实测接地电阻应<4Ω,且至少每年检测一次。
1.1. 接地线不得接在电源零线上,不得与防雷地线共用。
1.2. 接地干线截面积应不小与150平方mm,设备及工作台的接地线截面积应不小与1.25平方mm,接地线颜色以黄滚绿为宜。
1.3. 防静电设备与地线之间的连接允许使用各种夹式连接器,如鳄鱼夹,插头座等。
1.4. 防静电设备与地线之间的电阻应在1~15Ω范围内(理想值是0Ω。
2. 防静电作业程序
2.1.人体静电释放作业:
2.1.1. 人体静电的释放采用静电手环与地线之间的连接来完成,工作中有接触到线路板及电子元件的所有人员都必须佩带静电手环。
如因配带静电手环而影响作业,允许用静电手套来代替静电手环,无线静电手环则不允许配带。
2.1.2.品管人员须至少每周对所有静电环进行检测,确认正常后才能允许配带,检测方式可用数字式万用表,量程置于R×2MΩ档,测试手环上面的金属电极与鳄鱼夹之间的阻值应在0.5~1.5MΩ之间,如超出此值,则不能使用,须交给维修人员维修OK 后才可使用,每天的检验结果应记录在案。
2.1.
3.静电手环的鳄鱼夹与地线之间应确保联接良好,鳄鱼夹须可靠的夹在地线的导体部分,不可夹在结缘层上。
2.2.工作台、各种生产设备防静电作业:
2.2.2.要求所有有接触到线路板及电子元件的工作台及设备都要引入接地线,设备的接地点须是原厂预留的接地点,如该设备无预留接地点,则接入机台外壳有金属裸露点位置。
2.2.
3.电子车间的工作台面须铺有防静电台布,不锈钢工作台可不铺静电台布,但不可在此类台面上进行带电操作。
需要注意的是,地毯、毛毯为静电产生源,不允许铺设在工作区的地面或台面。
2.2.4.设备上的积尘会导致静电的累积,故须定期对设备进行保养,并填写设备保养表。
2.2.5.电工须至少每周对各设备的接地状况进行检测,并将检测结果纪录在案。
2.2.6.用于切脚及成型的设备接地状况尤其需要引起重视,此类设备往往用于电子元件的单体加工作业,一旦接地不良,则静电或设备本身漏电都将会对正在加工的元件造成破坏。
如条件允许,切脚机的刀具还须进行定期消磁。
2.3. 制程中防静电作业:
2.3.1.负离子可以有效中和物体表面的静电,在加工及插件过程中,如有接触到蓝光LED,白光LED,高亮绿光LED的工位,可以放置一台负离子风扇,开启负离子功能,对着作业区的LED进行吹风,以加强静电防护措施。
2.3.2.对於静电敏感之元件,SOP上应在该元件前加上特别标识,以利提醒后端相关作业人员注意,上条提到的要加负离子风扇的工位, SOP上亦要特别注明。
2.3.3.品管须至少每周对负离子风扇的负离子功能进行检测,以确保负离子输出正常,简易的检测方式是用一个LCD靠近负离子输出口,如LCD上有显示,则表明有负离子输出,显示越明显,则表明负离子越强,如LCD上完全无显示,则表明无负离子功能。
2.3.4.对静电敏感元件,在加工成型阶段,完成品尽量采用原包装材料进行包
装,LED穿好间隔柱后应穿插在红色的防静电泡棉上,厂内元件的周转可采用黑色的零件盒或不锈钢托盘,厂内线路板周转可采用黑色的防静电周转箱周转。
2.3.5.对於需要转厂的线路板,如线路板上有静电敏感之元件,则需要每片线路板要用防静电材料隔离开来,如防静电气泡片或防静电气泡袋。
3. 工作环境:COB制程及SMT制程对静电防护有特殊要求,要在无尘车间生产,出入车间须经过静电门,穿静电服,车间的温度控制在23℃±2℃的范围内,相对湿度
则应控制在50%~80%的范围内。