静电知识及防御

防静电培训提纲第一章—静电知识和产生途径；第二章—静电放电及静电破坏；第三章—静电控制原理及依据；第四章—防静电项目管理。

1一、什么是静电：

静电：静止未流动的电荷。能够长时间停留在某些物料上。

（若保持“静止”状态下是安全的。）

静电放电：当两个带不同静电电位的物体相互接近到某种程度或接触时，静电从一个物件突然流放到另一物件上的现象。

二、静电序列表：

+带正电

带负电

人玻人尼铅铝纸聚镍硬聚聚聚硅手璃发龙氨铜橡酯丙

乙橡

酯银胶烯烯胶

说明：

1、序列中任两物质接触后，位居前面的带正电，后面的带负电；2、两种物质在序列表上的位置相距越远，接触后产生的电量越大。

第一章—静电知识和产生途径2静电的产生有四个途径：

接触分离（最常见的‘摩擦’);

电感效应；电容效应；压电效应。主要来源:

接触+‘摩擦’或压力+分离

Contact+Friction+Separation

+-++-+---++++

静电的“产生”途径3静电不是由摩擦产生的！摩擦过程增加接触面，接触产生静电。许多物料的表面都不够平整或具备足够的柔性，来达到接触分离所需要产生静电的程度。片状物和粘带具备良好的接触条件，所以较容易产生静电。除了增加接触面，摩擦也同时增加分离速度。摩擦过程所产生的热能增加电荷的迁移程度。

摩擦和接触生电4

绝缘体不能够被电感生电！

电感效应_------------------------++++++----------++++++++++++++++++++++++5

电容效应

电容效应只增加静电破坏的风险程度，并没有改变电荷量。1000v

因为：C=ε0εA/d;V=Q/C

所以：dVd

10v以人体为例：人体电容极小，约50-250pF，少量静电荷的积累便造成较高的静电位，若人体接地不良，便成为一个孤立的带电体。6第二章—静电放电及静电破坏决定静电量的主要因素：材料（包括材料的相对性）接触面积和表面粗糙情况接触力分离速度环境湿度

在干燥和快速移动活动中使用不当的材料容易产生高静电和增加静电破坏风险。7

相对湿度

10%40%55%拆除印制板的非防静电气泡包装

26KV20KV7KV走过毛地毯

35KV15KV

7.5KV工作台上的一般移动6KV800V

400V从工作台上拾取塑胶袋

20KV3KV

1.2KV一切活动都可能产生静电！即使在高达90%的湿度下，大量的静电还是可能产生！

典型的静电量8空气中的水气增加空气的导电性，因此可减少静电的产生或累计。。相对湿度越高越好（〉60%）高湿度对于一些考虑（例如腐蚀、污染）不利折中湿度要求：40%-60%低于30%的湿度对于静电防御十分困难干燥而带杂质的空气，在高速流动下也容易产生静电重要的观念：

湿度不应该作为主要的防静电控制手段！只能作为后备的“安全网”！

湿度的作用类似离子风机，但效率极低。而且湿度的控制成本比较高。湿度的考虑9决定静电放电速度的主要因素：放电途径的导电性放电环境的相对湿度材料的表面湿度静电荷的自然中和速度

静电放电10即使是相当小的静电放电也可能损坏电子器件！

半导体是最容易受到静电破坏的元器件：元件击穿界面过热烧损金属熔化以上的混合模式

静电不只是对半导体产生损坏！微型化和更高度集成不利于静电防御！静电破坏11由三种途径由有三种途径可以对静电敏感元件造成破坏：对静电敏感元件直接放电从静电敏感元件对外放电间接对静电敏感元件放电

绝缘体是个问题，因为静电可以产生和累积其上，最终造成电晕放电或电感破坏现象。

导体也可能是个问题，因为导体造成快速的放电！静电破坏12严重损坏：完全失去功能。例如:金属熔化,短路等。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。(破坏力强大！）暂时失效：数据电路中的功能受到干扰或数据遗失。

在很多情况下，局部损坏可能进一步演变为潜在损坏！

破坏种类131、人体能感觉出静电存在的水平为2000v-4000v，但静电敏感元件只需<100v便能被损坏；（大部分元器件抗静电的能力为<1000v）2、大部分的静电破坏是潜在的，并不能够被马上识别出；3、静电破坏现象有较差的重复性，并且不容易被模拟；4、找出静电破坏的证据和根源一般相当不容易，而且成本比较高，静电破坏常被误判为元件失效。

缺乏管制意识的主要原因14

缺乏管制意识的主要原因15

缺乏管制意识的主要原因16

缺乏管制意识的主要原因17

缺乏管制意识的主要原因18静电控制原理：制定控制目标和程度指定EPA（静电放电保护工作区）制定控制需求和选择控制手段消除静电源提供全面足够的培训经常执行审计利用审计结果进行持续改善

第三章—静电控制原理及依据19旧控制依据条例1：只在ESD工作台上处理ESDS器件；条例2：使用防静电功能的包装材料来运送ESDS器件；条例3：确保供应商跟随条例

1和条例2。新控制依据1、学习足够的静电和静电防御知识；2、设计一个详细和完整的推行/

管理项目；（包括技术需求，培训，推行计划等）3、指定静电防护区，根据需求选择控制方法、材料、工具；4、经常执行审计（运作与产品质量审查）；5、参考审计结果进行改善。

新旧控制依据对比204项基本技术依据：制止静电的产生通过设计在产品中置入保护消除产生的静电控制放电的途径和速度

全面管制是极为重要的！！！

控制技术依据21AntiStatic无静电控制接地放电控制隔离/屏蔽控制电容阻隔控制(常用在包装材料上）等电位控制电离中和控制

控制技术原理22AntiStatic（防静电的）无静电控制做法：评估同一EPA中所使用材料的“无静电”特性，避免采用易生静电物料选择导电性较高的材料处理绝缘物料，增加其表面导电性AntiStatic特性：不容易“摩擦”生电，且是相对的，还决定于“摩擦”双方的材料。

AntiStatic无静电控制23控制原理：提供放电途径，使带电物体通过放电和受保护物件达到相同电位。控制条件：接地的物体必须有足够的导电性（＜1012Ω）所有物体都必须连接到同一点（至少在同一EPA中）。接地控制做法：1、所有导体必须接到同一“地”点；

2、所有工作人员必须接地，不间断的接地；

3、在处理或动ESDS器件之前，必须先做好所有接地装置。

注意事项：放电速度必须得到控制，不能太快或太慢，必须照顾到人体安全性（105Ω＜R＜109Ω为佳）

接地放电控制24使所有静电源远离EPA或ESDS器件工作区（>1米/1英尺）使用具有屏蔽功能的包装或盒子来运送ESDS器件具有屏蔽功能的材料必须是：表面电阻<104Ω或体积电阻<100Ω-cm

备注：本控制技术不单独使用，必须配合接地和离子中和方法！隔离/屏蔽控制25控制原理：当ΔV=0时，没有电流！使用条件：必须使用导电性好的连接物.注意事项：静电仍可能存在器件上，小心破坏！等电位控制26

操作注意事项：尽量减少手工操作和接触ESDS器件让ESDS器件保持在原包装中，直到组装或使用在接触ESDS器件之前接地放电在所有工作范围内的物件都接地后再进行工作在打开防静电包装前，必须先放置在防静电桌垫或其他已经接地的导电体上运送ESDS器件时使用有足够静电保护的包装防静电项目管理27操作注意事项操作注意事项：在EPA范围内尽量消除所有静电源将所有的电子器件以ESDS器件看待在只有设置防静电保护措施的工作台上处理ESDS件避免使ESDS器件在任何表面上推动摩擦工作中任何时候都保持人员的接地措施如果没有防静电服，一般衣物必须有足够的距离只以PCBA的边缘握板防静电项目管理28一、防静电腕带：连线内芯≧6根，内置1MΩ电阻，静电泻放时间<0.1S。人体有很好的导电性，可以通过导电腕带把产生的静电释放腕带必须持续佩戴，提供持续的放电工作腕带必须和人体皮肤接触，不能佩戴在手套或衣服袖子上必须同时照顾人体安全和有效的放电(内置1MΩ电阻)

备注：不适用于高压工作！

防静电工具29普通有线手腕带：

腕带环用弹性尼龙丝与金属导电纤维编织而成，自动按扣锁紧方式，环长可任意调节，手感舒适，安全耐用；连接线采用防静电结构，可有效防止反向电流的冲击及破坏（我公司应用最广）。30金属手腕带：金属环用抗过敏不锈钢制作，环外层是绝缘层，抗摩擦，环长可任意调节，使用寿命长久且不产生灰尘，可用于100级以上无尘净化环境（模块工序正在试用）。31无线手腕带：

根据“电晕放电”效应和尖端放电原理，达到消除静电的目的。但因为电晕放电及尖端放电需要累计静电超过800V以上才能泻放，同时还取决于空气的湿度（>30％），因此，在环境许可下不得用无线手腕带来取代有线手腕带。32二、防静电工作服：必须做为外套，完全覆盖原有衣物必须接地—间接通过人体和腕带或鞋子

—防静电工作服的接地设置跟随供应商建议的清洗和保养方法经常检查其性能纺织结构—导电丝线：较好的导电性能；有屏蔽功能；

—无丝线：成本较低;寿命长(固有导电材料).

防静电工具33

管理者进行的建立质量系统

运营2)

防静电工具三、防静电桌垫：寿命长且不受环境湿度影响能耐磨、耐热和抗常用化学剂性能不会因磨损而降低保持清洁，严禁表面有金属杂物铺设时绿色面朝上，黑色面朝下四、防静电手套：表面电阻=104Ω-109Ω

良好的ESD保护作用，防止人体指尖产生的尖端放电。34防静电桌垫：防静电面表面电阻106-109Ω规格摩擦静电位≤100V0.5mm×1m×10m0.5mm×1.2m×10m导静电面表面电阻103-105Ω1.5mm×1m×10m1.5mm×1.2m×10m35EPA=ESDProtectionArea=没有任何材料或活动会造成ESDS件有静电损坏风险的工作区

=所有ESDS件，当没有防静电包装或离开其防静电包装时必须使用的工作区EPA包含的主要元素：制定防御的程度（静电量水平）工具、材料、仪器设备的选择考虑接地考虑和设计