静电防护技术-ESD课件

静电防护技术静电防护技术课程目标1、了解ESD的基本知识、放电模式；3、熟悉现场使用到的防静电用品和测试设备。2、了解防静电系统的构成；课程目标1、了解ESD的基本知识、放电模式；3、熟悉现场使用目录Contents1静电基本知识2静电放电模型3静电防护原理4静电防护用品5静电测试设备目录Contents1静电基本知识2静电放电模型3静电防静电：静止未流动的电荷。能够长时间停留在某些物料上。ESD：ElectrostaticDischarge静电放电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ESD成为静电的防护代名词。静电基本知识静电：静止未流动的电荷。能够长时间停留在某些物料上。ESD：常见的静电放电现象1、雷电：电压高达数亿伏；2、严寒的冬天，当您脱下暖和的毛衣，您会听到哔哔啪啪声；3、干燥的冷天，当伸手去开车门或窗户，会感到触电的感觉；4、用手去抚摸家里的猫，您会发现猫竟然怒发冲冠……常见的静电放电现象1、雷电：电压高达数亿伏；See5000VHear4500VTouch2000VComponentDamage15-30V操作人体静电位(V)相对湿度20%相对湿度80%在聚乙烯地面行走12000250合成纤维地毯上行走350001500坐在泡沫填充的椅子上180001500拿起聚乙烯塑袋20000600在普通工作台上滑动塑料盒180001500移除PCB上的MYLAR胶带120001500PCB上的收缩膜160003000使用真空吸锡器80001000用氟利昂喷洒电路150005000人们对静电的感知SeeHearTouchComponent操作人体静电位(V静电与电的区别静电直、交流电现象静止的电荷流动的电荷放电时间瞬间放电（皮秒~微秒）持续放电能量通常情况下能量很小能量大人体感觉不易感觉，通常情况下2000V以上才能被感觉36V以上的电压即可对人体构成危害静电与电的区别静电直、交流电现象静止的电荷流动的电荷放电时间静电的产生有四个途径。。。1、接触分离（最常见的‘摩擦’）2、电感应3、电容效应4、压电效应静电的“产生”静电的产生有四个途径。。。1、接触分离（最常见的‘摩擦’）‘摩擦’生电主要来源：接触

+‘摩擦’压力或+分离静电的“产生”‘摩擦’生电主要来源：接触+‘摩擦’压力或+分离静电的“++++++1、接触分离带电理论上讲，不同物质接触分离都会产生静电，只是静电压高低的问题。以下两种情况容易产生较高的静电：吸真空负压的接触分离；反复接触分离动作。静电的“产生”++++++1、接触分离带电理论上讲，不同物质接触分离都会产1、摩擦带电摩擦通常被认为反复的接触分离，容易产生较高的静电，需要特别注意。工作中的人体走动，取放物品都会产生静电设备中的运动也有摩擦或接触分离的动作，因此也会产生静电移动的设备如推车，也会因摩擦产生静电静电的“产生”1、摩擦带电摩擦通常被认为反复的接触分离，容易产生较高的静电1、剥离带电+++同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静电通常会产生强烈的静电，需要使用离子风机消除物质原有的电荷平衡被打破，两边带上相反的电荷典型的静电源：1）不干胶贴2）静电膜3）标签静电的“产生”1、剥离带电+++同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静静电的“产生”静电序列表规律：两物体接触分离或摩擦后，排在前面的带正电，后面的带负电；距离越远，摩擦电压越高；实际应用：人类认识的不足：不同列表有所差异；循环现象；反向现象；应用时不可作为硬标准。玻璃有机玻璃尼龙羊毛丝绸棉织品纸金属黑橡胶涤纶维尼纶聚苯乙烯聚丙烯聚乙烯聚氯乙烯聚四氟乙烯+-静电的“产生”静电序列表规律：实际应用：玻璃+-2、感应带电：++++++++接近静电传递+++接地++++++++++离开导体的周边出现静电场时，导体会因电场感应而带静电。静电的“产生”2、感应带电：++++++++接近静电传递+++接地++++感应带电往往会让电子器件带电，从而造成损坏，因此在敏感器件的操作区要严格地控制静电场水平。我公司控制的要求为静电压小于0±200V。2、感应带电：静电的“产生”感应带电往往会让电子器件带电，从而造成损坏，因此在敏感器件的3、电容效应C=o

rA/do=8.85X10-12F/m10votls1,000volts!!!dr=材料的相对介电常数V=Q/CdV静电压并非固定值！电容效应只增加静电破坏的风险程度，并没有改变电荷量！静电的“产生”3、电容效应C=orA/do=8.85目录Contents1静电放电模型2静电基本知识3静电防护原理4静电防护用品5静电测试设备目录Contents1静电放电模型2静电基本知识3静电防静电放电模型

带电器件模式

人体放电模式

机器放电模式建立模型的目的：1、针对不同的模型寻找防止不同ESD的方法；2、知道器件敏感不同放电方式下的耐受能力（静电敏感度）业界在对发生ESD的三类普遍的情况总结后形成了三个典型的ESD模型：静电放电模型带电器件模式人体放电模式机器放电模式静电放电模型人体放电模式（HumanBodyModel,HBM）：描述人体带了静电后接触处于接地的器件，发生放电的情况。避免HBM最有效的方法是使用人体接地，减少人体带电的情况。静电放电模型人体放电模式（HumanBodyModel,静电放电模型机器放电模式（MachineModel,MM）：描述设备、机器等金属物体带了静电后接触处于接地的器件，发生放电的情况。避免MM最有效的方法是确保设备、工作台、运输工具等接地。由于设备通常比人体电容大，所带静电荷多，且阻值小，并有电感效应存在，MM造成的ESD损伤比同等电压下HBM严重很多。

可理解为最恶劣的HBM情况由日本开创制定静电放电模型机器放电模式（MachineModel,MM静电放电模型带电器件模式（chargedDeviceModel,CDM）

：描述器件带静电后接触一个接地的导体发生放电的情况。器件带电可能因摩擦或传导直接带电，也可能因感应而带电。如是后者，其放电过程可能分两次进行。静电放电模型带电器件模式（chargedDeviceMo静电放电模型带电器件模式（chargedDeviceModel,CDM）

：CDM的防范主要从以下几方面入手：避免器件因包装和周转容器材料的原因摩擦产生静电；避免器件周围有静电源而产生感应带电；与器件接触的材料使用耗散型材料。静电放电模型带电器件模式（chargedDeviceMo1kV放电CDM,HBM及MM放电比较MMHBM(0.66APeak)CDM(30pfTestModule)AnsCDM只有HBM和

MM放电时间的百分之一峰值电流比HBM高40倍静电放电模型1kV放电CDM,HBM及MM放电比较MMHBM(0静电放电模型静电敏感度分档的目的：不同的敏感度需要不同的控制做法太多的管制增加成本以及操作困难必须在成本、可操作性和效率之间取得平衡所以知道器件的敏感度是重要的！静电放电模型静电敏感度分档的目的：不同的敏感度需要不同的控静电放电模型静电敏感度分档：ClassVoltageRangeClass0<250voltsClass1A250voltsto<500voltsClass1B500voltsto<1,000voltsClass1C1000voltsto<2,000voltsClass22000voltsto<4,000voltsClass3A4000voltsto<8000voltsClass3B>=8000volts元器件HBM敏感度等级划分ClassVoltageRangeClassM1<100voltsClassM2100voltsto<200voltsClassM3200voltsto<400voltsClassM4>or=400volts元器件MM敏感度等级划分静电放电模型静电敏感度分档：ClassVoltageRan静电放电模型静电敏感度分档：ClassVoltageRangeClassC1<125voltsClassC2125voltsto<250voltsClassC3250voltsto<500voltsClassC4500voltsto<1,000voltsClassC51,000voltsto<1,500voltsClassC61,500voltsto<2,000voltsClassC7=>2,000volts元器件CDM敏感度等级划分静电放电模型静电敏感度分档：ClassVoltageRan器件种类ESD电压范围（HBMV）硬盘磁头10~100VVMOS半导体器件30-1800VMOS场效应管器件100-200V砷化镓场效应管器件100-300V存储器100V结型场效应晶体管140-7000V声波表面滤波器150-500V运算放大器190-2500VCMOS250-3000V肖特基二极管300-2500V薄膜电阻300-3000V双极型晶体管380-7000V射级耦合逻辑电路500VLED500~8000V可控硅器件680-1000V静电放电模型部分元器件的静电敏感度器件种类ESD电压范围（HBMV）硬盘磁头10~100VV目录Contents1静电防护原理2静电放电模型3静电基本知识4静电防护用品5静电测试设备目录Contents1静电防护原理2静电放电模型3静电基缺乏管制意识的主要原因1.人体能感觉出静电存在的水平为2,000~4,000volts，但敏感器件只须<100volts便能被损坏(大部分<1,000volts)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，而且成本可能很高5.缺乏培训和对问题的重视(ESD破坏常被误判为EOS损坏)静电防护原理缺乏管制意识的主要原因1.人体能感觉出静电存在的水平为ManagementRequirementsTechnicalRequirements缺乏同时考虑技术和管理方面的要求，并把两者仔细整合起来，我们的ESD控制就难以做得很好…静电防护原理ManagementRequirementsTechnic静电防护原理管理上的要求系统建设管理系统维护管理系统改善管理专职的项目经理和ESD委员会管理层的决心和真正承诺意识/管理培训供应链管理静电防护原理管理上的要求系统建设管理系统维护管理静电防护原理

ESDS分类内置保护设计制定所需控制程度指定和设计EPA控制材料和工具的选择采购接地设计电离中和设计技术/操作/运作培训建立测量设备/能力技术上的要求静电防护原理ESDS分类内置保护设计制定所需控静电防护原理全面管制是重要的静电防护原理全面管制是重要的静电防护原理静电防护原理静电防护原理1、电阻/两点间电阻（Point-to-PointResistance）-用以分析或描述点与点之间的电阻PointAPointBIV两端电阻高两端电阻较低两端电阻更低R=VI电阻是个可以被直接测量的参数物件体积以及测点距离决定电阻值测量结果也受到测量用探针种类影响静电防护原理1、电阻/两点间电阻（Point-to-静电防护原理2、表面电阻率（SurfaceResistivity）-用以分析依赖表面放电为主的材料测量电极wl测量材料表面I/wV/l表面电阻率==电阻Xwl表面电阻是个不受尺寸影响的常数，以/表示静电防护原理2、表面电阻率（SurfaceResisti使用表面电阻率的原因表面电阻率是个最常用参数，因为...1.测量结果不受测量电极或探针种类的影响，数据方便于比较2.大多数防静电工具利用其表面来放电，测量表面的导电性能因此提供直接的依据3.测量直接、方便和容易静电防护原理2、表面电阻率（SurfaceResistivity）使用表面电阻率的原因表面电阻率是个最常用参数，因为...1静电防护原理R厚度截面积TLWICurrentR=TLXWohm=LXWTRohm-cm体积电阻率从材料的电阻率数据中，我们可以计算出某体形大小的材料的电阻！3、体积电阻率（volume/bulkresistivity)-用来测量或分析单一性的材料静电防护原理R厚度截面积TLWICurrentR=导体材料耗散材料绝缘材料01051012静电防护原理+++---++++++++++++++--------------很难获得静止的自由电子容易获得静止的自由电子(表面电阻值

)/增加材料的导电性能够减少静电的累积!导体材料耗散材料绝缘材料01051012静电防护原理+++ESD防护的基本技术手段等电位接地中和静电放电屏蔽湿度控制防静电材料和抗静电剂处理敏感器件的标注静电防护原理ESD防护的基本技术手段等电位静电防护原理等电位基本原理：让可能接触敏感器件的所有表面处于等电位状态，避免静电放电发生。做法：所有可能接触器件的物体使用并联连接（共同连接点）静电防护原理注意事项：静电仍可能存在于器件上，小心CDM破坏!等电位基本原理：做法：所有可能接触器件的物体使用并联连接（共接地基本原理：将静电通过接地线或接地装置传导泄放到大地。做法：建立静电接地系统使用静电导电或静电耗散材料并接入ESD接地系统人体佩戴手腕带，并接入ESD接地系统人体穿防静电鞋所有人员必须是不间断的接地静电防护原理注意事项：放电速度必须得到控制，不能太快或太慢

(105

<R<109

为佳)。必须照顾到人体安全性。接地基本原理：将静电通过接地线或接地装置传导泄放到大地。做法中和（离子化）基本原理：电离空气产生正负离子，中和静电电荷。

使用对象：绝缘体上的静电做法：离子风机、离子风枪消除静电静电防护原理中和（离子化）基本原理：做法：静电防护原理静电放电屏蔽基本原理：屏蔽静电场阻隔静电放电电流通过敏感器件做法：使用静电屏蔽材料和屏蔽容器包装或盛放敏感器件和产品静电防护原理本控制技术不单独使用，必须配合接地和离子中和方法！静电放电屏蔽基本原理：做法：静电防护原理本控制技术不单独使用湿度控制基本原理：增加湿度减少静电的产生，降低摩擦电压做法：控制湿度在40～70%我们公司控制的湿度范围是多少？静电防护原理湿度控制基本原理：做法：我们公司控制的湿度范围是多少？静电防防静电材料和抗静电剂处理基本原理：通过使用不产生或产生静电小的材料，减少静电材料表面光洁，减少静电静电序列的应用做法：使用抗静电材料使用抗静电剂静电防护原理防静电材料和抗静电剂处理基本原理：做法：静电防护原理ESDS器件警示标志ESDS保护标志

ESD接地点标志ESD标志和标注静电防护原理ESDS器件警示标志ESDS保护标志ESD接地点标志ESD可回收使用标志，常用于包装上早期的静电敏感器件标志，现在还有少数产品在用防静电区（EPA）标志

ESD标志和标注静电防护原理可回收使用标志，常用于包装上早期的静电敏感器件标志，现在还有ESD防护的安全性考虑防止意外漏电等情况：安全电流：0.5mA以下限流电阻：1MΩ漏电断电保护器其他安全考虑：出现危险时容易脱开无腐蚀，无刺激等静电防护原理ESD防护的安全性考虑防止意外漏电等情况：静电防护原理建立防静电工作区（EPA)EPA（electrostaticdischargeprotectedarea）的含义就是静电放电保护工作区EPA就是能够提供器件保护条件的工作区域静电防护原理建立防静电工作区（EPA)EPA（electrostatic静电防护技术-ESD课件目录Contents1静电防护用品2静电放电模型3静电基本知识4静电防护原理5静电测试设备目录Contents1静电防护用品2静电放电模型3静电基静电防护用品防静电手腕带WristbandCableBananaplugAlligatorclip金属导电丝线容易脱放的snapon设计内置1M电阻静电防护用品防静电手腕带WristbandCableBan静电防护用品防静电鞋带HeelstrapToestrap注意袜子的导电性!使用于需要经常走动的情况提供人体和地板间的导电途径必须和导电地板同时使用双脚都应该佩戴常用电阻值1M,2M静电防护用品防静电鞋带HeelstrapToestrap静电防护用品防静电鞋103~108

-cmNote:当使用小于105

-cm时注意安全同样必须注意袜子导电性静电防护用品防静电鞋103~108-cmNo静电防护用品防静电地板防静电地面防静电地面涂层防静电地毯防静电地砖防静电地板必须有正确良好的接地才能有效。。。楼房地点防静电材料铜或金属片条导电胶1.地板2.金属片条3.墙壁4.电源/接地点静电防护用品防静电地板防静电地面防静电地面涂层防静电地毯防静静电防护用品防静电工衣（Garment）Wear-overtypeGroundingfacilityClean-roomtypeReplacementtype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静电防护用品防静电工衣（Garment）Wear-over静电防护用品桌垫/地垫（Table/FloorMats）单一材料顶层dissipative高导电性中间层底部绝缘体多层材料DissipativelayerConductivelayer双层材料所有防静电垫都必须接地…可接地点（垫的部分）接地电线(接EPA中的‘共同地’点)Mat静电防护用品桌垫/地垫（Table/FloorMats）单静电防护用品手套/手指套（Glove/FingerCots）手套和手指套的首要作用是避免工件污染，不是防静电！手套:单一材料或织导电丝线手指套:单一材料静电防护用品手套/手指套（Glove/FingerCots静电防护用品手动刷子导电手柄导电刷毛107~108

-cm使用者必须接地备注：效果必须认证（比如通过腕带）静电防护用品手动刷子导电手柄导电刷毛107~静电防护用品防静电工作台全采用导电材料制成不需要桌垫（除非需要软垫）-层压式3种常见：-单一材料-环氧树脂涂层静电防护用品防静电工作台全采用导电材料制成不需要桌垫静电防护用品防静电推车运送ESDS部件或半制成品金属材料居多，也有Dissipative应该提供人体或其他物件的接地通过导电车轮或拖链和导电地板接触放电静电防护用品防静电推车运送ESDS部件或半制成品金属静电防护用品离子风机（Ionizers）放射离子机正负离子完全平衡效果好，中和快，可靠性强，不出现故障有一定的寿命期，更换是唯一的保养工作

不可在开放空间使用，价格高，安全问题静电防护用品离子风机（Ionizers）放射离子机正负离子静电防护用品电场离子风机（Ionizers）无源离子机有源离子机电晕放电高压电源4种基本类型:1.直流电2.脉冲直流电3.交流电4.无源静电防护用品电场离子风机（Ionizers）无源离子机有源离静电防护用品电场离子风机（Ionizers）无源电场离子机必须靠近被中和的物品只能够减少静电而无法完全除去（放电需要一定的电压差）当静电电压>电晕放电电压，离子化形成而产生离子异性离子被吸引到带电物件上，中和静电。同性离子被排离物件，再被离子机吸收放电到接地点静电防护用品电场离子风机（Ionizers）无源电场离子机静电防护用品电场离子风机（Ionizers）有源电场离子机电离子是因电场产生，不是电压产生当离子机射极为正时：负离子被吸引到射极而中和正离子被射极排斥而离开射极，像是发射出去静电防护用品电场离子风机（Ionizers）有源电场离子机静电防护用品电场离子风机（Ionizers）交流电离子机设计简单，成本低正负离子交替产生周期为1/100or1/120秒(50or60Hz)，离子的自然中和会进一步降低效率，需要高风速补偿由于效率低，需要更大的电压来产生足够的离子，会造成许多颗粒，不利于严格的无尘车间使用+vebreakdownlevel-vebreakdownlevel+veionizationzone-veionizationzoneSinewaveH.V.(50~60Hz)稳定静电防护用品电场离子风机（Ionizers）交流电离子机设静电防护用品电场离子风机（Ionizers）直流电离子机需要复杂的控制电路来确保正负离子数量的平衡连续的高压使电离效率高，能处理快速中和需求；适合无尘车间使用

脉冲产生的离子群减少自然中和的情况，允许离开保护对象较远（能达5m）最常用于无尘车间或需要低空气流动的场合连续直流电离子机0.5~1secpulsePulsatingH.V.+veionizezone-veionizezonePreventionrecombination(0.5sec)连续直流电离子机脉冲直流电离子机脉冲直流电离子机静电防护用品电场离子风机（Ionizers）直流电离子机需防静电包装袋屏蔽袋、防潮袋－－最安全的包装袋导电袋，一般为永久性防静电材料暂时性防静电材料制成的包装袋，需要定期评估注意：防静电包装袋应标注防静电标志，以示区别！静电防护用品防静电包装袋屏蔽袋、防潮袋－－最安全的包装袋导电袋，一般为永目录Contents1静电测试设备2静电基本知识3静电防护原理4静电防护用品5静电放电模型目录Contents1静电测试设备2静电基本知识3静电防万用表接地检测仪静电测试设备使用:某点的接地情况测量‘导体’材料电阻特性认证接线电阻测量/确认漏电电压/电流测量使用:接地端子的电阻/漏电压的测量万用表静电测试设备手腕带测试仪人体综合阻值测试仪使用:测量腕带的电阻测量腕带连人体的综合系统阻值漏电电压/电流测量使用:把整体人体接地系统电阻（包括腕带、鞋子或鞋带、人体）综合测试静电测试设备手腕带测试仪静电测试设备兆欧表重锤式表面电阻表使用:测量地板、静电桌垫、地垫、防静电椅、衣服、手套、手指套等的表面电阻和接地电阻静电测试设备兆欧表静电场强计CPM静电测试设备使用:检查/监视静电放电测试表面电压测试离子风机的平衡电压使用:测试离子机的中和或放电时间测试离子机的正负离子平衡度（偏执电压）

鞋子、鞋带、地板系统的防静电性能静电场强计静电防护技术静电防护技术课程目标1、了解ESD的基本知识、放电模式；3、熟悉现场使用到的防静电用品和测试设备。2、了解防静电系统的构成；课程目标1、了解ESD的基本知识、放电模式；3、熟悉现场使用目录Contents1静电基本知识2静电放电模型3静电防护原理4静电防护用品5静电测试设备目录Contents1静电基本知识2静电放电模型3静电防静电：静止未流动的电荷。能够长时间停留在某些物料上。ESD：ElectrostaticDischarge静电放电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ESD成为静电的防护代名词。静电基本知识静电：静止未流动的电荷。能够长时间停留在某些物料上。ESD：常见的静电放电现象1、雷电：电压高达数亿伏；2、严寒的冬天，当您脱下暖和的毛衣，您会听到哔哔啪啪声；3、干燥的冷天，当伸手去开车门或窗户，会感到触电的感觉；4、用手去抚摸家里的猫，您会发现猫竟然怒发冲冠……常见的静电放电现象1、雷电：电压高达数亿伏；See5000VHear4500VTouch2000VComponentDamage15-30V操作人体静电位(V)相对湿度20%相对湿度80%在聚乙烯地面行走12000250合成纤维地毯上行走350001500坐在泡沫填充的椅子上180001500拿起聚乙烯塑袋20000600在普通工作台上滑动塑料盒180001500移除PCB上的MYLAR胶带120001500PCB上的收缩膜160003000使用真空吸锡器80001000用氟利昂喷洒电路150005000人们对静电的感知SeeHearTouchComponent操作人体静电位(V静电与电的区别静电直、交流电现象静止的电荷流动的电荷放电时间瞬间放电（皮秒~微秒）持续放电能量通常情况下能量很小能量大人体感觉不易感觉，通常情况下2000V以上才能被感觉36V以上的电压即可对人体构成危害静电与电的区别静电直、交流电现象静止的电荷流动的电荷放电时间静电的产生有四个途径。。。1、接触分离（最常见的‘摩擦’）2、电感应3、电容效应4、压电效应静电的“产生”静电的产生有四个途径。。。1、接触分离（最常见的‘摩擦’）‘摩擦’生电主要来源：接触

+‘摩擦’压力或+分离静电的“产生”‘摩擦’生电主要来源：接触+‘摩擦’压力或+分离静电的“++++++1、接触分离带电理论上讲，不同物质接触分离都会产生静电，只是静电压高低的问题。以下两种情况容易产生较高的静电：吸真空负压的接触分离；反复接触分离动作。静电的“产生”++++++1、接触分离带电理论上讲，不同物质接触分离都会产1、摩擦带电摩擦通常被认为反复的接触分离，容易产生较高的静电，需要特别注意。工作中的人体走动，取放物品都会产生静电设备中的运动也有摩擦或接触分离的动作，因此也会产生静电移动的设备如推车，也会因摩擦产生静电静电的“产生”1、摩擦带电摩擦通常被认为反复的接触分离，容易产生较高的静电1、剥离带电+++同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静电通常会产生强烈的静电，需要使用离子风机消除物质原有的电荷平衡被打破，两边带上相反的电荷典型的静电源：1）不干胶贴2）静电膜3）标签静电的“产生”1、剥离带电+++同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静静电的“产生”静电序列表规律：两物体接触分离或摩擦后，排在前面的带正电，后面的带负电；距离越远，摩擦电压越高；实际应用：人类认识的不足：不同列表有所差异；循环现象；反向现象；应用时不可作为硬标准。玻璃有机玻璃尼龙羊毛丝绸棉织品纸金属黑橡胶涤纶维尼纶聚苯乙烯聚丙烯聚乙烯聚氯乙烯聚四氟乙烯+-静电的“产生”静电序列表规律：实际应用：玻璃+-2、感应带电：++++++++接近静电传递+++接地++++++++++离开导体的周边出现静电场时，导体会因电场感应而带静电。静电的“产生”2、感应带电：++++++++接近静电传递+++接地++++感应带电往往会让电子器件带电，从而造成损坏，因此在敏感器件的操作区要严格地控制静电场水平。我公司控制的要求为静电压小于0±200V。2、感应带电：静电的“产生”感应带电往往会让电子器件带电，从而造成损坏，因此在敏感器件的3、电容效应C=o

rA/do=8.85X10-12F/m10votls1,000volts!!!dr=材料的相对介电常数V=Q/CdV静电压并非固定值！电容效应只增加静电破坏的风险程度，并没有改变电荷量！静电的“产生”3、电容效应C=orA/do=8.85目录Contents1静电放电模型2静电基本知识3静电防护原理4静电防护用品5静电测试设备目录Contents1静电放电模型2静电基本知识3静电防静电放电模型

带电器件模式

人体放电模式

机器放电模式建立模型的目的：1、针对不同的模型寻找防止不同ESD的方法；2、知道器件敏感不同放电方式下的耐受能力（静电敏感度）业界在对发生ESD的三类普遍的情况总结后形成了三个典型的ESD模型：静电放电模型带电器件模式人体放电模式机器放电模式静电放电模型人体放电模式（HumanBodyModel,HBM）：描述人体带了静电后接触处于接地的器件，发生放电的情况。避免HBM最有效的方法是使用人体接地，减少人体带电的情况。静电放电模型人体放电模式（HumanBodyModel,静电放电模型机器放电模式（MachineModel,MM）：描述设备、机器等金属物体带了静电后接触处于接地的器件，发生放电的情况。避免MM最有效的方法是确保设备、工作台、运输工具等接地。由于设备通常比人体电容大，所带静电荷多，且阻值小，并有电感效应存在，MM造成的ESD损伤比同等电压下HBM严重很多。

可理解为最恶劣的HBM情况由日本开创制定静电放电模型机器放电模式（MachineModel,MM静电放电模型带电器件模式（chargedDeviceModel,CDM）

：描述器件带静电后接触一个接地的导体发生放电的情况。器件带电可能因摩擦或传导直接带电，也可能因感应而带电。如是后者，其放电过程可能分两次进行。静电放电模型带电器件模式（chargedDeviceMo静电放电模型带电器件模式（chargedDeviceModel,CDM）

：CDM的防范主要从以下几方面入手：避免器件因包装和周转容器材料的原因摩擦产生静电；避免器件周围有静电源而产生感应带电；与器件接触的材料使用耗散型材料。静电放电模型带电器件模式（chargedDeviceMo1kV放电CDM,HBM及MM放电比较MMHBM(0.66APeak)CDM(30pfTestModule)AnsCDM只有HBM和

MM放电时间的百分之一峰值电流比HBM高40倍静电放电模型1kV放电CDM,HBM及MM放电比较MMHBM(0静电放电模型静电敏感度分档的目的：不同的敏感度需要不同的控制做法太多的管制增加成本以及操作困难必须在成本、可操作性和效率之间取得平衡所以知道器件的敏感度是重要的！静电放电模型静电敏感度分档的目的：不同的敏感度需要不同的控静电放电模型静电敏感度分档：ClassVoltageRangeClass0<250voltsClass1A250voltsto<500voltsClass1B500voltsto<1,000voltsClass1C1000voltsto<2,000voltsClass22000voltsto<4,000voltsClass3A4000voltsto<8000voltsClass3B>=8000volts元器件HBM敏感度等级划分ClassVoltageRangeClassM1<100voltsClassM2100voltsto<200voltsClassM3200voltsto<400voltsClassM4>or=400volts元器件MM敏感度等级划分静电放电模型静电敏感度分档：ClassVoltageRan静电放电模型静电敏感度分档：ClassVoltageRangeClassC1<125voltsClassC2125voltsto<250voltsClassC3250voltsto<500voltsClassC4500voltsto<1,000voltsClassC51,000voltsto<1,500voltsClassC61,500voltsto<2,000voltsClassC7=>2,000volts元器件CDM敏感度等级划分静电放电模型静电敏感度分档：ClassVoltageRan器件种类ESD电压范围（HBMV）硬盘磁头10~100VVMOS半导体器件30-1800VMOS场效应管器件100-200V砷化镓场效应管器件100-300V存储器100V结型场效应晶体管140-7000V声波表面滤波器150-500V运算放大器190-2500VCMOS250-3000V肖特基二极管300-2500V薄膜电阻300-3000V双极型晶体管380-7000V射级耦合逻辑电路500VLED500~8000V可控硅器件680-1000V静电放电模型部分元器件的静电敏感度器件种类ESD电压范围（HBMV）硬盘磁头10~100VV目录Contents1静电防护原理2静电放电模型3静电基本知识4静电防护用品5静电测试设备目录Contents1静电防护原理2静电放电模型3静电基缺乏管制意识的主要原因1.人体能感觉出静电存在的水平为2,000~4,000volts，但敏感器件只须<100volts便能被损坏(大部分<1,000volts)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，而且成本可能很高5.缺乏培训和对问题的重视(ESD破坏常被误判为EOS损坏)静电防护原理缺乏管制意识的主要原因1.人体能感觉出静电存在的水平为ManagementRequirementsTechnicalRequirements缺乏同时考虑技术和管理方面的要求，并把两者仔细整合起来，我们的ESD控制就难以做得很好…静电防护原理ManagementRequirementsTechnic静电防护原理管理上的要求系统建设管理系统维护管理系统改善管理专职的项目经理和ESD委员会管理层的决心和真正承诺意识/管理培训供应链管理静电防护原理管理上的要求系统建设管理系统维护管理静电防护原理

ESDS分类内置保护设计制定所需控制程度指定和设计EPA控制材料和工具的选择采购接地设计电离中和设计技术/操作/运作培训建立测量设备/能力技术上的要求静电防护原理ESDS分类内置保护设计制定所需控静电防护原理全面管制是重要的静电防护原理全面管制是重要的静电防护原理静电防护原理静电防护原理1、电阻/两点间电阻（Point-to-PointResistance）-用以分析或描述点与点之间的电阻PointAPointBIV两端电阻高两端电阻较低两端电阻更低R=VI电阻是个可以被直接测量的参数物件体积以及测点距离决定电阻值测量结果也受到测量用探针种类影响静电防护原理1、电阻/两点间电阻（Point-to-静电防护原理2、表面电阻率（SurfaceResistivity）-用以分析依赖表面放电为主的材料测量电极wl测量材料表面I/wV/l表面电阻率==电阻Xwl表面电阻是个不受尺寸影响的常数，以/表示静电防护原理2、表面电阻率（SurfaceResisti使用表面电阻率的原因表面电阻率是个最常用参数，因为...1.测量结果不受测量电极或探针种类的影响，数据方便于比较2.大多数防静电工具利用其表面来放电，测量表面的导电性能因此提供直接的依据3.测量直接、方便和容易静电防护原理2、表面电阻率（SurfaceResistivity）使用表面电阻率的原因表面电阻率是个最常用参数，因为...1静电防护原理R厚度截面积TLWICurrentR=TLXWohm=LXWTRohm-cm体积电阻率从材料的电阻率数据中，我们可以计算出某体形大小的材料的电阻！3、体积电阻率（volume/bulkresistivity)-用来测量或分析单一性的材料静电防护原理R厚度截面积TLWICurrentR=导体材料耗散材料绝缘材料01051012静电防护原理+++---++++++++++++++--------------很难获得静止的自由电子容易获得静止的自由电子(表面电阻值

)/增加材料的导电性能够减少静电的累积!导体材料耗散材料绝缘材料01051012静电防护原理+++ESD防护的基本技术手段等电位接地中和静电放电屏蔽湿度控制防静电材料和抗静电剂处理敏感器件的标注静电防护原理ESD防护的基本技术手段等电位静电防护原理等电位基本原理：让可能接触敏感器件的所有表面处于等电位状态，避免静电放电发生。做法：所有可能接触器件的物体使用并联连接（共同连接点）静电防护原理注意事项：静电仍可能存在于器件上，小心CDM破坏!等电位基本原理：做法：所有可能接触器件的物体使用并联连接（共接地基本原理：将静电通过接地线或接地装置传导泄放到大地。做法：建立静电接地系统使用静电导电或静电耗散材料并接入ESD接地系统人体佩戴手腕带，并接入ESD接地系统人体穿防静电鞋所有人员必须是不间断的接地静电防护原理注意事项：放电速度必须得到控制，不能太快或太慢

(105

<R<109

为佳)。必须照顾到人体安全性。接地基本原理：将静电通过接地线或接地装置传导泄放到大地。做法中和（离子化）基本原理：电离空气产生正负离子，中和静电电荷。

使用对象：绝缘体上的静电做法：离子风机、离子风枪消除静电静电防护原理中和（离子化）基本原理：做法：静电防护原理静电放电屏蔽基本原理：屏蔽静电场阻隔静电放电电流通过敏感器件做法：使用静电屏蔽材料和屏蔽容器包装或盛放敏感器件和产品静电防护原理本控制技术不单独使用，必须配合接地和离子中和方法！静电放电屏蔽基本原理：做法：静电防护原理本控制技术不单独使用湿度控制基本原理：增加湿度减少静电的产生，降低摩擦电压做法：控制湿度在40～70%我们公司控制的湿度范围是多少？静电防护原理湿度控制基本原理：做法：我们公司控制的湿度范围是多少？静电防防静电材料和抗静电剂处理基本原理：通过使用不产生或产生静电小的材料，减少静电材料表面光洁，减少静电静电序列的应用做法：使用抗静电材料使用抗静电剂静电防护原理防静电材料和抗静电剂处理基本原理：做法：静电防护原理ESDS器件警示标志ESDS保护标志

ESD接地点标志ESD标志和标注静电防护原理ESDS器件警示标志ESDS保护标志ESD接地点标志ESD可回收使用标志，常用于包装上早期的静电敏感器件标志，现在还有少数产品在用防静电区（EPA）标志

ESD标志和标注静电防护原理可回收使用标志，常用于包装上早期的静电敏感器件标志，现在还有ESD防护的安全性考虑防止意外漏电等情况：安全电流：0.5mA以下限流电阻：1MΩ漏电断电保护器其他安全考虑：出现危险时容易脱开无腐蚀，无刺激等静电防护原理ESD防护的安全性考虑防止意外漏电等情况：静电防护原理建立防静电工作区（EPA)EPA（electrostaticdischargeprotectedarea）的含义就是静电放电保护工作区EPA就是能够提供器件保护条件的工作区域静电防护原理建立防静电工作区（EPA)EPA（electrostatic静电防护技术-ESD课件目录Contents1静电防护用品2静电放电模型3静电基本知识4静电防护原理5静电测试设备目录Contents1静电防护用品2静电放电模型3静电基静电防护用品防静电手腕带WristbandCableBananaplugAlligatorclip金属导电丝线容易脱放的snapon设计内置1M电阻静电防护用品防静电手腕带WristbandCableBan静电防护用品防静电鞋带HeelstrapToestrap注意袜子的导电性!使用于需要经常走动的情况提供人体和地板间的导电途径必须和导电地板同时使用双脚都应该佩戴常用电阻值1M,2M静电防护用品防静电鞋带HeelstrapToestrap静电防护用品防静电鞋103~108

-cmNote:当使用小于105

-cm时注意安全同样必须注意袜子导电性静电防护用品防静电鞋103~108-cmNo静电防护用品防静电地板防静电地面防静电地面涂层防静电地毯防静电地砖防静电地板必须有正确良好的接地才能有效。。。楼房地点防静电材料铜或金属片条导电胶1.地板2.金属片条3.墙壁4.电源/接地点静电防护用品防静电地板防静电地面防静电地面涂层防静电地毯防静静电防护用品防静电工衣（Garment）Wear-overtypeGroundingfacilityClean-roomtypeReplacementtype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静电防护用品防静电工衣（Garment）Wear-over静电防护用品桌垫/地垫（Table/FloorMats）单一材料顶层dissipative高导电性中间层底部绝缘体多层材料DissipativelayerConductivelayer双层材料所有防静电垫都必须接地…可接地点（垫的部分）接地电线(接EPA中的‘共同地’点)Mat静电防护用品桌垫/地垫（Table/FloorMats）单静电防护用品手套/手指套（Glove/FingerCots）手套和手指套的首要作用是避免工件污染，不是防静电！手套:单一材料或织导电丝线手指套:单一材料静电防护用品手套/手指套（Glove/FingerCots静电防护用品手动刷子导电手柄导电刷毛107~108

-cm使用者必须接地备注：效果必须认证（比如通过腕带）静电防护用品手动刷子导电手柄导电刷毛107~静电防护用品防静电工作台全采用导电材料制成不需要桌垫（除非需要软垫）-层压式3种常见：-单一材料-环氧树脂涂层静电防护用品防静电工作台