普通员工ESD培训教材

1、普通员工ESD培训 *有限公司有限公司 讲解人：讲解人：* 静电概念静电概念ESD （Electrostatic Discharge）的中文含意：静电放电的中文含意：静电放电; 因为电子产品生产中静电放电是静电危因为电子产品生产中静电放电是静电危害最主要的部分，所以害最主要的部分，所以ESD成为静电成为静电的防护代名词的防护代名词; 国际主要的国际主要的ESD体系体系 ANSI/ESD S20.20 2007标准制订：美国静电放电协会（Electrostatic Discharge Association) IEC61340-5-1 1998标准制订：国际电工协会（International

2、Electrotechnical Commission) JESD/EIA625-A 1999标准制订：美国电子工业联合会（Electronic Industries Alliance)贴示：尽管3套标准的基本思想并没有显著的差异，但在要求和侧重上会有不同。EIA625标准体系标准体系标准制订：美国电子工业联合会（标准制订：美国电子工业联合会（EIA）o 创建于1924年，EIA成员已超过500名，代表美国2000亿美元产值电子工业制造商成为纯服务性的全国贸易组织，总部设在弗吉尼亚的阿灵顿。o EIA成员的位置对于全美境内所有的从事电子产品制造的厂家都开放，一些其他的组织经过批准也可以成为EI

3、A的成员。目前，EIA的成员来自从生产微电子元件到设计生产复杂的工业制造系统、军事防御、空间及消费电器的广泛的电子工业领域。 o EIA下设工程部、政府关系部和公共事务部三个部门委员会和若干个电子产品部、组及分部。部门委员会为EIA成员提供市场统计及其他数据、技术标准、法律法规信息、政府关系、公共事务方面的技术支持。其中，技术标准的制定工作由工程委员会承担，工程委员会下设专业委员会。 EIA625-A标准体系的构成 检测及检测仪器要求 EPA及ESD工作站要求 接地 敏感器件包装要求 符合性验证 操作培训 减少静电的措施防护等级：HBM200V贴示1：虽然EIA625的保护的敏感电压较高，但并

4、不代表着相关的技术要求低，部分指标的还严过ESD S20.20。贴示2：EIA中的ESD标准相对较弱，本标准组织中除有关标识、敏感度测试、包装外没有其他的辅助标准作支撑。IEC61340-5-1标准体系标准体系标准制订：标准制订：国际电工委员会（国际电工委员会（IEC） o成立于1906年，是世界上最早的国际性电工标准化机构，总部设在日内瓦。o制订国际电工标准3000多个，并希望各国家委员会在其本国条件许可的情况下，使用这些国际标准。IEC的工作领域包括了电力、电子、电信和原子能方面的电工技术。oIEC对于电磁兼容方面的国际标准化活动有着特殊重要的作用。承担研究工作的主要是电磁兼容咨询委员会(

5、ACEC)、无线电干扰特别委员会(CISPR)和TC77。随着电子技术的飞速发展，IEC拟在电磁兼容方面开展认证工作。 oESD相关标准制定的部门TC101静电组。o静电方面最重要标准IEC61340标准目前尚属于技术报告，但已得到多数成员的认可。IEC61340-5-1标准2000年8月获得欧洲电工技术标准委员会（CENELEC）批准，成员国推行和适用。IEC61340标准目录oIEC61340-1：ESD总论oIEC61340-2-1：静电测量方法消电特性测试 2002 1.0EDoIEC61340-2-2：静电测量方法带电特性测试 2000 1.0EDoIEC61340-2-3：静电测量

6、方法电阻和电阻率测试 2000 1.0EDoIEC61340-3-1：静电影响模拟方法静电放电模拟人体模型（HBM）2006 2.0EDoIEC61340-3-2：静电影响模拟方法静电放电模拟机器模型（MM）2006 2.0oIEC61340-3-3：静电影响模拟方法静电放电模拟带电器件模型（CDM）待考虑oIEC61340-4-1：特别应用的测试安装地板及地面覆盖物的静电特性 2003 2.0EDoIEC61340-4-2：特别应用的测试服装的测试方法 待考虑oIEC61340-4-3：特别应用的测试防静电鞋类的特性 2001 1.0EDoIEC61340-4-4：特别应用的测试防静电柔性容

7、器 2005 1.0EDoIEC61340-4-5：特别应用的测试防静电鞋、地板与人体的系统特性2004 1.0EDoIEC61340-5-1：电子器件的静电保护：电子器件的静电保护一般性要求一般性要求 1998 1.0EDoIEC61340-5-2：电子器件的静电保护：电子器件的静电保护用户指南用户指南 1999 1,0EDoIEC61340-5-3：电子器件的静电保护敏感器件包装测试 待考虑 IEC有关ESD保护的标准主要在其61340标准群中，其中61340-5-1、61430-5-2是核心标准，而5-1又是要求部分，因此以此标准群为依据的体系通常称为IEC61340-5-1体系。 标准

8、群的目录如下：IEC61340-5-1体系构成 标注和标志 EPA （ ESD保护工作区） 静电防护包装 敏感器件采购、验收、仓储和操作的要求 培训 质量责任 周期性审核防护等级：HBM100V贴示1：IEC61340-5-1标准在细节上，特别是管理细节要求上要强于ESD S20.20，从操作性来讲，其对实践的指导性更强些。贴示2：尽管ESD S20.20时目前认可最普遍的标准，但许多欧洲企业可能还会认同IEC61340-5-1标准，因此体系的兼容性需要考虑。o 美国防静电协会（美国防静电协会（ESD Association）成立于1982年,简称ESDA，目前在世界30多个国家和地区有会员2

9、000多个,是世界公认最权威的ESD标准制定组织之一，其标准为美国国家标准化组织所认可，在北美及亚洲部分地区广泛推行。它也是美国在IEC静电技术委员会（IEC TC101.）的代表。o ESDA共出版了30个标准，18个技术报告，内容涵盖静电防护的材料技术要求、静电敏感度及静电控制材料的和产品的测试和评价。此外，ESDA还出版了大量的ESD防护的参考信息。ESDA 标准代号EOS/ESD，1994年以后的标准代号为ESD。o ESD S20.20一共发布了2个版本，第一版是1999版，公布于1999年12月，第二版为2007版，2007年3月发布。从2008年开始2007将全面取代前者。标准制

10、订：美国静电协会（ESDA）ANSI/ESD S20.20标准体系标准体系ANSI/ESD S20.20标准的发展标准的发展 ESD S20.20前身是美国军标:MIL STD1686n 1995年美国政府试图将前军用标准商业化n 政府及军队寻找工业伙伴发展可接受的商业标准n 美国国防部向ESDA发出求助函n 1995年4月ESDA成立工作组发展新标准 ESDA在美国军标MIL STD 1686C基础上发展形成的静电控制体系标准。经过重新定义静电控制的基本要素，并且按照ISO9000、ISO14000的质量控制要求进行了调整，使之成为一个能够控制性要求的体系标准。 同时ESDA通过对ISO审核

11、员的培训及认证公司的授权，使这一标准能够通过第三方认证的方式进行能够认证，极大地推动了标准的推广和贯彻。常见的静电放电现象常见的静电放电现象o雷电：电压高达数亿雷电：电压高达数亿伏；伏；o干燥环境下的静电电干燥环境下的静电电击：电压可达数千伏；击：电压可达数千伏；o绝大多数的静电放电绝大多数的静电放电是我们看不到的；是我们看不到的；人们对静电的感知人们对静电的感知o人体能够感觉到静电时一般电压超过人体能够感觉到静电时一般电压超过2000V。静电不易感知的原因：电量小，放。静电不易感知的原因：电量小，放电时间短电时间短 See5000VHear4500VTouch2000VComponentDa

12、mage15-30V一些常见动作的静电电压一些常见动作的静电电压操作操作人体静电位人体静电位(KV)相相对湿对湿度度20%相对湿度相对湿度80%在聚乙烯地面行走在聚乙烯地面行走120.25合成纤维地毯上行走合成纤维地毯上行走351.5坐在泡沫填充的椅子上坐在泡沫填充的椅子上181.5拿起聚乙烯塑袋拿起聚乙烯塑袋200.6在在普通工作台上滑动塑料普通工作台上滑动塑料盒盒181.5移除移除PC板上的板上的MYLAR胶胶帶帶121.5PC板上的收縮膜板上的收縮膜163使用使用真空吸錫器真空吸錫器81用氟利昂喷洒电路用氟利昂喷洒电路155 静电产生的途径静电产生的途径o 接触分离接触分离；o 摩擦；摩

13、擦；o 剥离；剥离；o 断裂；断裂；o 传导；传导；o 感应感应；o 其他：热电、光电、压电；其他：热电、光电、压电；+接触分离带电接触分离带电分离带电分离带电摩擦带电摩擦带电摩擦可以看作反复的接触分离过程摩擦可以看作反复的接触分离过程工作中因摩擦或接触分离产生静电的地方工作中因摩擦或接触分离产生静电的地方o 工作中的人体走动，取放物品都会产生静电工作中的人体走动，取放物品都会产生静电o 设备中的运动也有摩擦或接触分离的动作，设备中的运动也有摩擦或接触分离的动作，因此也会产生静电因此也会产生静电o 移动的设备如推车，也会因摩擦产生静电移动的设备如推车，也会因摩擦产生静电决定摩擦电压的因素决定摩

14、擦电压的因素o 接触的程度、表面的均匀度、接触压力、磨接触的程度、表面的均匀度、接触压力、磨力、分离速度等因素都会影响到摩擦电压的力、分离速度等因素都会影响到摩擦电压的大小。大小。o 材料的不同摩擦电压不同。材料的不同摩擦电压不同。o 环境温度湿度的不同对摩擦电压也有重大的环境温度湿度的不同对摩擦电压也有重大的影响。湿度越小摩擦电压越大。影响。湿度越小摩擦电压越大。剥离带电剥离带电+轮子轴皮带+同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静电同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静电物质原有的电荷平衡被打破，两边带上相反的电荷不干胶带、胶贴、传送带等都会因为剥离带电不干胶带、胶贴、传送带等都会因

15、为剥离带电断裂带电断裂带电物体断裂成后，各部分会带上不同的电荷物体断裂成后，各部分会带上不同的电荷传导带电传导带电一个不带电的物体接触带电的物体会通过传导带上相同的电荷興英科技（深圳）有限公司感应带电：感应带电：+接近静电传递+接地+离开感应带电往往会让电子器件带电，从而造成损坏工作场地容易产生静电的动作工作场地容易产生静电的动作o 人的活动人的活动o 移动的设备移动的设备o 推车推车o 传动带传动带静电敏感器件的英文缩写静电敏感器件的英文缩写ESDS正因为如此，客户对正因为如此，客户对ESD的要求越来越高！的要求越来越高！ESD防护的基本技术手段防护的基本技术手段o等电位等电位o接地接地o中

16、和中和o阻值控制阻值控制o静电场屏蔽静电场屏蔽o湿度控制湿度控制o材料选择和工艺控制避免产生静电材料选择和工艺控制避免产生静电o敏感器件的标注敏感器件的标注o保护电路和结构设计提高抗静电保护电路和结构设计提高抗静电能力等电位等电位o 基本原理：基本原理：o 让可能接触敏感器件让可能接触敏感器件的所有表面处于等电的所有表面处于等电位状态，避免静电放位状态，避免静电放电发生。电发生。o做法：所有可能接触器件的物做法：所有可能接触器件的物体使用并联连接（共同连接点）体使用并联连接（共同连接点）接地接地o 基本原理：将静电通过接地线或接地装置传导泄放到大地。o 做法：做法：o 建立静电接地系统建立静电

17、接地系统o 使用静电导电或静电耗散使用静电导电或静电耗散材料并接入材料并接入ESD接地系统接地系统o 人体佩戴手腕带，并接入人体佩戴手腕带，并接入ESD接地系统接地系统o 人体穿防静电鞋人体穿防静电鞋中和（离子化）中和（离子化）o 基本原理：基本原理：o 电离空气产生正负离电离空气产生正负离子，中和静电电荷子，中和静电电荷。 使用对象：绝缘体或使用对象：绝缘体或静电太大接地泄放太静电太大接地泄放太慢的情况慢的情况o 做法：o 离子风机、离子风枪、离子棒电阻控制电阻控制o 基本原理：通过电阻基本原理：通过电阻控制，控制过强的静控制，控制过强的静电泄放或放电，同时电泄放或放电，同时保证人体安全保证

18、人体安全o 做法：做法：o 静电耗散材料的使用静电耗散材料的使用o 连接安全限流电阻连接安全限流电阻静电场屏蔽o 基本原理：基本原理：o 屏蔽静电场屏蔽静电场o 阻隔静电放电电流通阻隔静电放电电流通过敏感器件过敏感器件o 做法：做法：o 静电屏蔽材料和屏蔽静电屏蔽材料和屏蔽容器的使用容器的使用o 绝缘材料和阻隔结构绝缘材料和阻隔结构湿度控制湿度控制o 基本原理：基本原理：o 增加湿度减少静电的增加湿度减少静电的产生，降低摩擦电压产生，降低摩擦电压o 做法：做法：o 控制湿度在控制湿度在3070%材料选择和工艺控制避免产生静电o 基本原理：基本原理：o 通过使用不产生或产生通过使用不产生或产生静

19、电小的材料，减少静静电小的材料，减少静电电o 材料表面光洁，减少静材料表面光洁，减少静电电o 静电序列的应用静电序列的应用o 做法：做法：o 使用抗静电材料使用抗静电材料o 使用抗静电剂使用抗静电剂ESD防护的安全性考虑o防止意外漏电等情况：防止意外漏电等情况：n安全电流：安全电流：5mAn限流电阻：限流电阻：1Mn安全电阻的上限：安全电阻的上限：10109 9（静电泄放的需要）（静电泄放的需要）n漏电断电保护器漏电断电保护器o其他安全考虑：其他安全考虑：o 出现危险时容易脱开出现危险时容易脱开1.1. 无腐蚀，无刺激等无腐蚀，无刺激等ESDS器件警示标志器件警示标志ESDS保护标志保护标志

20、共同接地点标志共同接地点标志ESD标志和标注标志和标注可回收使用标志，常用于包可回收使用标志，常用于包装上装上早期的静电敏感器件标早期的静电敏感器件标志，现在还有少数产品志，现在还有少数产品在用在用警示标带，可用于多种区域警示标带，可用于多种区域EPA入口警示标识入口警示标识 ESD防护材料防护材料界定界定o Conductive Materials导电导电材料：材料：表面电阻率小于1x 105 /square,或其体积电阻率小于 1x 104 -CMo Static Dissipative Material静电耗散静电耗散材材料：料：表面电阻率1x 105 /square1x 1012 /s

21、quare,或其体积电阻率1x 104 -CM1x 1011 -CMo Anti-Static Material 抗静电抗静电材料：材料： -能抑制摩擦生电的材料 -摩擦电压200V以下的材料 -抗静电材料没有表面电阻率或体积电阻率的要求.ESD防护材料界定o Insulating Material 绝缘绝缘材料：材料： 表面电阻率大于1x1012或体积电阻率大于1x1011的材料(EIA-625-1994);ESDA ADV 1.0-1994)o Static Shielding Material 静电静电屏蔽材料：屏蔽材料：可防止元件遭受外界的静电场破坏的一种防护屏障表面电阻小于1.0 x

22、 103 的材料 ESD防护材料防护材料界定界定建立防静电工作区（建立防静电工作区（EPA)o EPA（electrostatic discharge protected area ）的含义就是静电放电）的含义就是静电放电保护工作区保护工作区o EPA就是能够提供器件保护条件的工作区域就是能够提供器件保护条件的工作区域保护区设置保护区设置o 涉及到敏感器件的场地就应当设置为保护区，常见的保护区有以下几种情况：类型类型要求要求涉及部门涉及部门完整包装敏感器件的存储集中存放，警示提醒原料仓库备料仓库不完整包装敏感器件的存储与敏感器件操作区相同要求备料仓库原料仓库敏感器件的操作区（台）警示、接地/等

23、电位、静电压控制、绝缘材料控制、操作要求生产线、检测台、分料台、维修返工台静电防护的基本原则静电防护的基本原则o 原则一：静电敏感器件打开包装的操作只能原则一：静电敏感器件打开包装的操作只能在在EPA中进行。中进行。o 原则二：离开原则二：离开EPA的敏感器件必须使用屏蔽的敏感器件必须使用屏蔽包装或用封闭的容器；包装或用封闭的容器；o 原则三：定期检测所安装和使用的静电防护原则三：定期检测所安装和使用的静电防护用品是否正常用品是否正常o 原则四：确保供应商明白和遵守以上原则原则四：确保供应商明白和遵守以上原则进入进入EPA的基本要求的基本要求o 穿戴合格的防静电用品：防静电服、防静电穿戴合格的

24、防静电用品：防静电服、防静电帽、防静电鞋。防静电服袖口松紧完好，并帽、防静电鞋。防静电服袖口松紧完好，并能够紧贴皮肤，防静电帽包住头发，避免长能够紧贴皮肤，防静电帽包住头发，避免长发垂落下来；发垂落下来；o 防静电区的工作人员有权有义务监督外来人防静电区的工作人员有权有义务监督外来人员按照要求进入员按照要求进入EPA，对于不符合要求的人，对于不符合要求的人员，可以拒绝其进入。员，可以拒绝其进入。o 按照作业指导书的要求检测手腕带、防静电按照作业指导书的要求检测手腕带、防静电鞋；鞋；EPA中的工作规范o 操作敏感器件之前一定要戴好手腕带，并确保接好操作敏感器件之前一定要戴好手腕带，并确保接好接地

25、后再进行操作。接地后再进行操作。o 外来人员需工作区人员同意才能进入工作区。进行外来人员需工作区人员同意才能进入工作区。进行操作或检查前必须戴好手腕带，并接好地。操作或检查前必须戴好手腕带，并接好地。o 使用离子风机的工作台，必须先开离子风机再进行使用离子风机的工作台，必须先开离子风机再进行操作，工作完毕后再关离子风机操作，工作完毕后再关离子风机o 焊接工位按照作业指导书检测好电烙铁焊接工位按照作业指导书检测好电烙铁o 桌面保持清洁，不必要的物品一律移出工作区桌面保持清洁，不必要的物品一律移出工作区o 不可避免的绝缘材料放入屏蔽袋或远离敏感器件不可避免的绝缘材料放入屏蔽袋或远离敏感器件30厘米

26、以上厘米以上o 在填写记录区填写资料在填写记录区填写资料工作位检测技术指标要求手腕带：手腕带：腕带测试仪测试腕带测试仪测试“Pass”灯亮起；灯亮起；万用表测试连接线电阻万用表测试连接线电阻0.81.2M防静电鞋：防静电鞋：测试仪测试测试仪测试“Pass”灯亮起；灯亮起；电烙铁：电烙铁：万用表测量烙铁尖端到接地线电阻小于万用表测量烙铁尖端到接地线电阻小于20；万用表测量烙铁尖端的电压小于万用表测量烙铁尖端的电压小于300mV桌面的处置桌面的处置o 每天检查接地扣是否每天检查接地扣是否正确接地，保证接地正确接地，保证接地连接牢固连接牢固o 使用耗散材料，避免使用耗散材料，避免过强的放电电流过强的

27、放电电流（有（有敏感器件操作的不锈敏感器件操作的不锈钢台面必须铺防静电钢台面必须铺防静电桌面垫）桌面垫）o 注意防静电台垫清洁注意防静电台垫清洁剂必须得到剂必须得到ESD工程工程师的许可师的许可工作区静电源的防范o注意可能产生静电的绝缘材料：o普通塑料包装袋、文件袋、泡棉等o塑料凳子o笔、键盘、鼠标oCRT显示器o纸张：有可能是也有可能不是，因此首先要有ESD协管员评估o有时黑色的包装材料也可能是绝缘材料防静电桌面垫防静电桌面垫o 确保工作界面静电足确保工作界面静电足够小和工作表面接地够小和工作表面接地而设计而设计o 静电泄放电流控制静电泄放电流控制o 容易接地容易接地o 摩擦电压小摩擦电压小

28、o 寿命长，耐磨损寿命长，耐磨损o 耐热、抗常规腐蚀耐热、抗常规腐蚀o 多层结构：面层为耗多层结构：面层为耗散材料，下层为导电散材料，下层为导电材料材料o 面层一般为内混式抗面层一般为内混式抗静电剂制成（可能对静电剂制成（可能对酒精、丙酮等非极性酒精、丙酮等非极性清洗剂敏感）。清洗剂敏感）。设备和工具设备和工具o 设备要有良好的故障及安全接地设备要有良好的故障及安全接地o 防静电工作区中设备的按钮、按键、手柄等防静电工作区中设备的按钮、按键、手柄等部位使用防静电材料或进行防静电剂处理部位使用防静电材料或进行防静电剂处理o 有直接接触敏感器件的金属面，应加添防静有直接接触敏感器件的金属面，应加添

29、防静电台垫，并接地电台垫，并接地周转用品周转用品o 敏感器件的周转容器敏感器件的周转容器使用静电耗散或导静使用静电耗散或导静电材料电材料o EPA内容器接地（软内容器接地（软接地）接地）o 移出移出EPA的容器屏蔽的容器屏蔽措施：须加盖或层叠措施：须加盖或层叠形成封闭空间形成封闭空间移动设备移动设备o 接地接地o 桌面垫的使用（注意桌面垫的使用（注意接地和相互间的连接）接地和相互间的连接）注意接地的吊链不要断开注意接地的吊链不要断开人体静电的泄放途径o 1、人体接地：人体接地：o 站立状态通过防静电鞋、站立状态通过防静电鞋、脚束带经防静电地板接脚束带经防静电地板接入接地系统入接地系统o 坐姿通

30、过手腕带，经共坐姿通过手腕带，经共同接地点接入接地系统同接地点接入接地系统o 2、屏蔽：屏蔽：o 防静电服、防静电帽防静电服、防静电帽手腕带手腕带o 所有与静电释放敏感产品所有与静电释放敏感产品和设施有直接接触的人员和设施有直接接触的人员在加工中或在成品处理中在加工中或在成品处理中必须佩戴腕带；必须佩戴腕带；o 作业员在每班开始前必须作业员在每班开始前必须用腕带测试仪检查其连续用腕带测试仪检查其连续使用性使用性,并在并在ESD日检表上日检表上作记录。发现有不合格的作记录。发现有不合格的须立即进行更换，直到检须立即进行更换，直到检测合格为止。测合格为止。佩戴防静电手腕带注意事项佩戴防静电手腕带注

31、意事项1 手腕带必须贴紧皮肤，不要戴在衣服、手套上或袜子上；2 皮肤干燥的员工，如果测试失败，可在再次测试前，在戴手腕带处抹一些专用皮肤霜，以增加皮肤的导电性；手腕带测量仪的使用手腕带测量仪的使用o 基本原理：测量配戴基本原理：测量配戴后的对地电阻后的对地电阻o LOW设置设置750Ko HIGH设置设置10M100M(通通常为常为10M） 防静电服防静电服o 屏蔽作用防止衣物产屏蔽作用防止衣物产生的静电场生的静电场o 通过与身体的接触，通过与身体的接触，将静电通过人体手将静电通过人体手腕带防静电鞋泄放腕带防静电鞋泄放到大地到大地o 防静电服的技术要求：防静电服的技术要求：o 1)布片之间相互

32、导通布片之间相互导通o 2)与人体有效接触与人体有效接触o 3) 覆盖内部衣物覆盖内部衣物防静电服使用注意事项o 穿着时注意扣好衣扣，松紧带完好，袖口紧贴皮肤o 洗涤时可以顺着导电丝（黑色线条）轻轻刷洗，避免用力揉搓防静电鞋的检测防静电鞋的检测o 人体综合阻值测量仪人体综合阻值测量仪Static Shoes/Wrist Strap Testero 基本原理：测量对地电阻基本原理：测量对地电阻o LOW设置设置750Ko HIGH设置设置10M100M(通常为通常为10M）o 鞋的测量应当左右脚分开鞋的测量应当左右脚分开线路板的持拿正确的持拿方法如图所示：正确的持拿方法如图所示：ESDS产品的运输、存放和操作器具产品的运输、存放和操作器具1. 在运输和存放在运输和存放 ESDS产品时应使用防静电袋、防静电产品时应使用防静电袋、防静电货架、防静电推车和防静电周转容器；货架、防静电推车和防静电周转容器；2. 防静电货架必须铺垫防静电货架必须铺垫 防静电垫，并接地；防静电垫，并接地；3. 运输用的防静手推车和转运车的表面必须覆盖上防静运输用的防静手推