静电防护培训 课件

静电防护培训1静电防护培训1

什么是静电？.静电的定义：积累在物体表面的静止的电荷叫做静电。.大多数电子设备、电子产品在生命期内99％的时间都处于一个充满ESD的环境中，ESD可能来自人体、家具、甚至设备及产品自身内部。.设备、产品完全遭受ESD损毁比较少见，然而ESD干扰却很常见，它会导致设备、电子产品锁死、复位、数据丢失和不可靠。2什么是静电？.静电的定义：积累在物体表面的静止的电荷叫静电的电荷源3静电的电荷源3静电荷的测试装置4静电荷的测试装置4

静电荷的测试原理5静电荷的测试原理5什么是静电放电？.静电并不可怕，可怕的是静电放电；.简单地说：能量迅速地从被静电充电的物体或材料，或是对静电放电敏感电子零件（如ESDS零件）转移出来；.6什么是静电放电？6什么是静电放电有许多因素会影响电荷的积累，包括接触压力、摩擦系数和分离速度等。静电电荷会不断积累，直到造成电荷产生的作用停止、电荷被泄放或者达到足够的强度可以击穿周围物质为止。电介质被击穿后，静电电荷会很快得到平衡，这种电荷的快速中和就称为静电放电。7什么是静电放电有许多因素会影响电荷的积累，包括接触压力、摩擦基本概念表面电阻率体电阻率导电材料耗散材料防静电材料8基本概念表面电阻率8测试电极9测试电极9静电泄放曲线10静电泄放曲线10静电产生的途径一、摩擦生电当两种对电子有不同吸引力的材料接触及分开摩擦生电便会产生；任何材料之间都能摩擦生电，电子是否停留视它是导电体或是绝缘体。11静电产生的途径一、摩擦生电11摩擦产生的静电12摩擦产生的静电12静电产生的途径13静电产生的途径13静电放电模型有多种模型可以用来表述器件如何受到损害，如人体模型(HBM)、机器模型(MM)、带电器件模型(CDM)以及电场对器件的影响等。美国海军1980年提出了标准人体模型。机器模型/模式自动装配设备使用导轨、传动带、滑道、元件运送器和其他装置来移动器件，如果设备设计不当，传动带和运送系统上可能会积累大量电荷，这些电荷将在工艺过程中通过器件泄放。设备部件通过器件放电就称为机器模型/模式。14静电放电模型有多种模型可以用来表述器件如何受到损害，如人体模

静电放电模型15静电放电模型15静电放电模型带电器件模型/模式如果一个器件因某种原因累积了电荷并与一个带电少的表面相接触，电荷就会通过器件上的导电部分泄放。当器件向其他材料放电时，就称为带电器件模式，用带电器件模型表示。电场影响电场感应会在IC阻性线路间产生电位差，引起绝缘体介质击穿。造成失效的另一个原因是器件上的电荷在电场中会被极化，从而产生电位差并向异性电荷放电，形成双重放电或中和。16静电放电模型带电器件模型/模式如果一个器件因某种原因累积了静电放电现象右边是国家兵器局防静电研究所在测试：用静电枪放电使火箭弹点火装置意外触发。同样的事例发生在1967年的美国佛斯特号航空母舰上，一枚挂载A4机翼下地对地攻击导弹意外点火，造成134人死亡的严重事故。17静电放电现象右边是国家兵器局防静电研究所在测试：用静电枪放电静电放电现象静电电压很高，但一般并不能伤害人体的性命。但当静电流流通整个人体时，可以让人产生被电击感。18静电放电现象静电电压很高，但一般并不能伤害人体的性命。18

静电放电对电子工业的影响19静电放电对电子工业的影响19静电对电子工业的影响20静电对电子工业的影响20静电对电子工业的影响21静电对电子工业的影响21静电防护学产生的原因一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化,使得静电能积累到很高的程度。另一方面，静电敏感材料的生产和使用,如轻质油品,火药,固态电子器件等,工矿企业部门受静电的危害也越来越突出。22静电防护学产生的原因一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料静电防护学产生的原因静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿，造成电子工业年损失达上百亿美元。在航天工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。1967年7月29日A4飞机上的导弹突然点火调查结果是导弹屏蔽接头不合格，静电引起了点火。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸。我国近年来在石化企业曾发生30多起因静电造成了严重火灾爆炸事故。23静电防护学产生的原因静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可静电防护学产生的原因近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，静电放电的电磁场效应如电磁干扰（ＥＭＩ）及电磁兼容性（ＥＭＣ）问题，已经成为一个迫切需要解决的问题。24静电防护学产生的原因近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术静电防护的基本原则25静电防护的基本原则25静电泄放原理分析如果在很小的电阻上快速泄放电压，泄放电流会很大，可能超过20安培，如果这种放电通过集成电路或其他静电敏感元件进行，这么大的电流将对设计为仅导通微安或毫安级电流的电路造成严重损害。I=U/RT=RC26静电泄放原理分析如果在很小的电阻上快速泄放电压，泄放电流会很十二个静电控制重点

控制静电放电评价重点环境人员材料1.地面5.身体带电8.原材料2.工作表面6.衣服9.工具3.设备7.鞋、手套10.包装4.无尘室的选择11.接地12.电离

27十二个静电控制重点控制静电放电评价重点27静电防护方法28静电防护方法28静电防护方法29静电防护方法29生产线防静电通常措施30生产线防静电通常措施30离子风机的使用原理31离子风机的使用原理31设备接地累积的电荷必须通过接地使之泄放掉。导体在隔离状况下会累积电荷，导电的传动带如果没有良好的接地通路使电荷耗散，电荷也会累积起来，此外如果铰链接地不好使用耗散材料的塑料盖板也会积累电荷。导电或耗散材料制作的传动带可以通过直接接地的滚轮、惰轮和导向器接地。要着重说明的是，对于表面电阻率低而体电阻率高的传送带，它的两个表面都需要接地；而如果传送带体电阻率很低就只需一个表面接地，此时它的两个表面都能够向地泄放电荷。32设备接地累积的电荷必须通过接地使之泄放掉。导体在隔离状况下会设备接地机械组件的配接面应该本身就能导电或者有电镀层，如果设计不允许用导电覆层，则配接双方都应该安装编织的接地带。在将选配件等组件安装到机器主体上时，接地对于整个机器保持等电势至关重要，如果机器主机架不能使用机械连接接地，可以使用编织接地带。安全地线不能用来替代接地带，编织接地带具有更大的表面积，允许较大的电荷耗散，并且编织形状还能减弱电场。33设备接地机械组件的配接面应该本身就能导电或者有电镀层，如果设仪表工装的防静电措施生产线上经常要使用一些仪表和做一些工装夹具以提高生产效率，但制作时往往过多考虑使用的方便而忽视了静电防护问题。工装夹具的静电防护首先要考虑的是接地或操作员戴防静电手带。另外还要涉及部件、材料及安装方式等多个方面。34仪表工装的防静电措施生产线上经常要使用一些仪表和做一些工

电源分配系统的ESD防护电子设备内部的电源分配系统是ESD电弧感性耦合的主要对象，电源分配系统防范ESD的主要措施有：A、将电源线和相应的回路紧密绞合在一起；B、在每一根电源线进入电子设备的地方放一个磁珠；在每一个电源管脚和紧靠电子设备机箱地之间放一个瞬流抑制器、金属氧化压敏电阻或者1KV高频电容。35电源分配系统的ESD防护电子设备内部的电源分配系统是ESDTVS二极管在电路设计方面的运用TVS二极管是设计用于吸收ESD能量并且保护系统免遭ESD损害的固态元件。如果应用得当，TVS二极管将限制跨在被保护器件上的电压刚好高过额定工作电压，但是却远低于破坏阈值电压。所谓箝位电压是在ESD器件里跨在瞬变电压消除器（TVS）上的电压，它是被保护IC的应变电压。36TVS二极管在电路设计方面的运用TVS二极管是设计用于吸收EESD在PCB布局布线方面的运用尽可能采用多层PCB；确保每一个电路尽可能紧凑；尽可能将所有连接器都放到一边；将电源线远离容易直接遭受ESD影响的区域；在能被ESD直接击中的区域，每一个信号线附近都要布一条地线；I/O电路要尽可能靠近对应的连接器；37ESD在PCB布局布线方面的运用尽可能采用多层PCB；37ESD在PCB布局布线方面的运用对易受ESD影响的电路，应该放在靠近电路中心的区域；通常在接收端放置串联的电阻和磁珠，而对那些易被ESD击中的电缆驱动器，也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠；要确保信号线尽可能短，信号线的长度大于300mm时要平行的布置一条地线；不能将受保护的信号线和不受保护的信号线并列排放。38ESD在PCB布局布线方面的运用对易受ESD影响的电路，应该

结构设计需考虑ESD防护电弧会产生一个频率在1MHZ到500MHZ的强

磁场，并感性耦合到临近的每一个布线环路，在离ESD电弧100mm远的地方产生高达15A/m的电流。电弧辐射的电磁场会耦合到长的信号线上，这些信号起到接收天线的作用。ESD会通过各种各样的耦合途径找到设备的薄弱点。ESD频率范围宽，不仅仅是一些离散的频点，它甚至可以进入窄带电路中。为了防止ESD干扰和损毁，必须隔离这些路径或者加强设备的抗ESD能力。39结构设计需考虑ESD防护电弧会产生一个频率在1MHZ到50ESD在结构设计方面的运用塑料机箱、空气空间和绝缘体可以屏蔽射向电子设备的ESD。确保电子设备与接缝、通风口、安装孔等任何能够接触的点的路径长度超过20mm。确保电子设备与紧固件、开关、操纵杆、指示器等任何用户可以接触到的未接地金属的路径长度超过20mm。40ESD在结构设计方面的运用塑料机箱、空气空间和绝缘体可以屏蔽ESD在结构设计方面的运用例如：A、将电子设备装入机箱凹槽或槽口处来增加接缝处的路径长度；B、将机箱内用聚脂薄膜带来覆盖接缝以及安装孔，这样延伸了接缝、过孔的边缘，增加了路径的长度；C、用金属帽或者屏蔽塑料防尘盖罩住未使用或者很少使用的连接器；41ESD在结构设计方面的运用例如：41ESD在结构设计方面的运用D、使用带塑料轴的开关和操纵杆，或将塑料手柄放在上面来增加路径长度，避免使用带金属固定螺丝的手柄；E、将LED和其它指示器装入设备内孔里，并将带子或者盖子将它们盖起来，从而延伸孔的边沿或者使用导管来增加路径长度；F、将散热器靠近机箱接缝，通风口或者安装孔的金属部件上的边和拐角要做成圆弧形状；42ESD在结构设计方面的运用D、使用带塑料轴的开关和操纵杆，或ESD在结构设计方面的运用用缝隙宽度5倍以上的屏蔽材料叠合在接缝处；在屏蔽层与箱体之间每隔20mm的距离通过焊接、紧固件等方式实现电连接；确保孔径小于等于20mm以及槽的长度小于等于20mm。相同开口面积条件下，采用孔比槽好；如果可能，使用几个小的开口来代替一个大的开口；如果可能，这些开口之间的间距尽量大；43ESD在结构设计方面的运用用缝隙宽度5倍以上的屏蔽材料叠合在ESD在结构设计方面的运用在安装孔的位置使用带金属支架的金属片来充当附加的接地点，或者用塑料支架来实现绝缘和隔离；在ESD电流预计会流过的位置采用多点接地；在预计ESD电流不会流过的位置采用单点接地；当考虑间接ESD问题时，应该在水平的电路板和背板下面安装一个局部的屏蔽装置；在电源连接器和连接器引向外部的地方，要连接到机箱地或者电路的公共地；44ESD在结构设计方面的运用在安装孔的位置使用带金属支架的金属谢谢！请提出你宝贵的意见！45谢谢！45演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！静电防护培训47静电防护培训1

什么是静电？.静电的定义：积累在物体表面的静止的电荷叫做静电。.大多数电子设备、电子产品在生命期内99％的时间都处于一个充满ESD的环境中，ESD可能来自人体、家具、甚至设备及产品自身内部。.设备、产品完全遭受ESD损毁比较少见，然而ESD干扰却很常见，它会导致设备、电子产品锁死、复位、数据丢失和不可靠。48什么是静电？.静电的定义：积累在物体表面的静止的电荷叫静电的电荷源49静电的电荷源3静电荷的测试装置50静电荷的测试装置4

静电荷的测试原理51静电荷的测试原理5什么是静电放电？.静电并不可怕，可怕的是静电放电；.简单地说：能量迅速地从被静电充电的物体或材料，或是对静电放电敏感电子零件（如ESDS零件）转移出来；.52什么是静电放电？6什么是静电放电有许多因素会影响电荷的积累，包括接触压力、摩擦系数和分离速度等。静电电荷会不断积累，直到造成电荷产生的作用停止、电荷被泄放或者达到足够的强度可以击穿周围物质为止。电介质被击穿后，静电电荷会很快得到平衡，这种电荷的快速中和就称为静电放电。53什么是静电放电有许多因素会影响电荷的积累，包括接触压力、摩擦基本概念表面电阻率体电阻率导电材料耗散材料防静电材料54基本概念表面电阻率8测试电极55测试电极9静电泄放曲线56静电泄放曲线10静电产生的途径一、摩擦生电当两种对电子有不同吸引力的材料接触及分开摩擦生电便会产生；任何材料之间都能摩擦生电，电子是否停留视它是导电体或是绝缘体。57静电产生的途径一、摩擦生电11摩擦产生的静电58摩擦产生的静电12静电产生的途径59静电产生的途径13静电放电模型有多种模型可以用来表述器件如何受到损害，如人体模型(HBM)、机器模型(MM)、带电器件模型(CDM)以及电场对器件的影响等。美国海军1980年提出了标准人体模型。机器模型/模式自动装配设备使用导轨、传动带、滑道、元件运送器和其他装置来移动器件，如果设备设计不当，传动带和运送系统上可能会积累大量电荷，这些电荷将在工艺过程中通过器件泄放。设备部件通过器件放电就称为机器模型/模式。60静电放电模型有多种模型可以用来表述器件如何受到损害，如人体模

静电放电模型61静电放电模型15静电放电模型带电器件模型/模式如果一个器件因某种原因累积了电荷并与一个带电少的表面相接触，电荷就会通过器件上的导电部分泄放。当器件向其他材料放电时，就称为带电器件模式，用带电器件模型表示。电场影响电场感应会在IC阻性线路间产生电位差，引起绝缘体介质击穿。造成失效的另一个原因是器件上的电荷在电场中会被极化，从而产生电位差并向异性电荷放电，形成双重放电或中和。62静电放电模型带电器件模型/模式如果一个器件因某种原因累积了静电放电现象右边是国家兵器局防静电研究所在测试：用静电枪放电使火箭弹点火装置意外触发。同样的事例发生在1967年的美国佛斯特号航空母舰上，一枚挂载A4机翼下地对地攻击导弹意外点火，造成134人死亡的严重事故。63静电放电现象右边是国家兵器局防静电研究所在测试：用静电枪放电静电放电现象静电电压很高，但一般并不能伤害人体的性命。但当静电流流通整个人体时，可以让人产生被电击感。64静电放电现象静电电压很高，但一般并不能伤害人体的性命。18

静电放电对电子工业的影响65静电放电对电子工业的影响19静电对电子工业的影响66静电对电子工业的影响20静电对电子工业的影响67静电对电子工业的影响21静电防护学产生的原因一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化,使得静电能积累到很高的程度。另一方面，静电敏感材料的生产和使用,如轻质油品,火药,固态电子器件等,工矿企业部门受静电的危害也越来越突出。68静电防护学产生的原因一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料静电防护学产生的原因静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿，造成电子工业年损失达上百亿美元。在航天工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。1967年7月29日A4飞机上的导弹突然点火调查结果是导弹屏蔽接头不合格，静电引起了点火。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸。我国近年来在石化企业曾发生30多起因静电造成了严重火灾爆炸事故。69静电防护学产生的原因静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可静电防护学产生的原因近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，静电放电的电磁场效应如电磁干扰（ＥＭＩ）及电磁兼容性（ＥＭＣ）问题，已经成为一个迫切需要解决的问题。70静电防护学产生的原因近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术静电防护的基本原则71静电防护的基本原则25静电泄放原理分析如果在很小的电阻上快速泄放电压，泄放电流会很大，可能超过20安培，如果这种放电通过集成电路或其他静电敏感元件进行，这么大的电流将对设计为仅导通微安或毫安级电流的电路造成严重损害。I=U/RT=RC72静电泄放原理分析如果在很小的电阻上快速泄放电压，泄放电流会很十二个静电控制重点

控制静电放电评价重点环境人员材料1.地面5.身体带电8.原材料2.工作表面6.衣服9.工具3.设备7.鞋、手套10.包装4.无尘室的选择11.接地12.电离

73十二个静电控制重点控制静电放电评价重点27静电防护方法74静电防护方法28静电防护方法75静电防护方法29生产线防静电通常措施76生产线防静电通常措施30离子风机的使用原理77离子风机的使用原理31设备接地累积的电荷必须通过接地使之泄放掉。导体在隔离状况下会累积电荷，导电的传动带如果没有良好的接地通路使电荷耗散，电荷也会累积起来，此外如果铰链接地不好使用耗散材料的塑料盖板也会积累电荷。导电或耗散材料制作的传动带可以通过直接接地的滚轮、惰轮和导向器接地。要着重说明的是，对于表面电阻率低而体电阻率高的传送带，它的两个表面都需要接地；而如果传送带体电阻率很低就只需一个表面接地，此时它的两个表面都能够向地泄放电荷。78设备接地累积的电荷必须通过接地使之泄放掉。导体在隔离状况下会设备接地机械组件的配接面应该本身就能导电或者有电镀层，如果设计不允许用导电覆层，则配接双方都应该安装编织的接地带。在将选配件等组件安装到机器主体上时，接地对于整个机器保持等电势至关重要，如果机器主机架不能使用机械连接接地，可以使用编织接地带。安全地线不能用来替代接地带，编织接地带具有更大的表面积，允许较大的电荷耗散，并且编织形状还能减弱电场。79设备接地机械组件的配接面应该本身就能导电或者有电镀层，如果设仪表工装的防静电措施生产线上经常要使用一些仪表和做一些工装夹具以提高生产效率，但制作时往往过多考虑使用的方便而忽视了静电防护问题。工装夹具的静电防护首先要考虑的是接地或操作员戴防静电手带。另外还要涉及部件、材料及安装方式等多个方面。80仪表工装的防静电措施生产线上经常要使用一些仪表和做一些工

电源分配系统的ESD防护电子设备内部的电源分配系统是ESD电弧感性耦合的主要对象，电源分配系统防范ESD的主要措施有：A、将电源线和相应的回路紧密绞合在一起；B、在每一根电源线进入电子设备的地方放一个磁珠；在每一个电源管脚和紧靠电子设备机箱地之间放一个瞬流抑制器、金属氧化压敏电阻或者1KV高频电容。81电源分配系统的ESD防护电子设备内部的电源分配系统是ESDTVS二极管在电路设计方面的运用TVS二极管是设计用于吸收ESD能量并且保护系统免遭ESD损害的固态元件。如果应用得当，TVS二极管将限制跨在被保护器件上的电压刚好高过额定工作电压，但是却远低于破坏阈值电压。所谓箝位电压是在ESD器件里跨在瞬变电压消除器（TVS）上的电压，它是被保护IC的应变电压。82TVS二极管在电路设计方面的运用TVS二极管是设计用于吸收EESD在PCB布局布线方面的运用尽可能采用多层PCB；确保每一个电路尽可能紧凑；尽可能将所有连接器都放到一边；将电源线远离容易直接遭受ESD影响的区域；在能被ESD直接击中的区域，每一个信号线附近都要布一条地线；I/O电路要尽可能靠近对应的连接器；83ESD在PCB布局布线方面的运用尽可能采用多层PCB；37ESD在PCB布局布线方面的运用对易受ESD影响的电路，应该放在靠近电路中心的区域；通常在接收端放置串联的电阻和磁珠，而对那些易被ESD击中的电缆驱动器，也可以考虑在驱动端放置串联的电阻或磁珠；要确保信号线尽可能短，信号线的长度大于300mm时要平行的布置一条地线；不能将受保护的信号线和不受保护的信号线并列排放。84ESD在PCB布局布线方面的运用对易受ESD影响的电路，应该

结构设计需考虑ESD防护电弧会产生一个频率在1MHZ到500MHZ的强

磁场，并感性耦合到临近的每一个布线环路，在离ESD电弧100mm远的地方产生高达15A/m的电流。电弧辐射的电磁场会耦合到长的信号线上，这些信号起到接收天线的作用。ESD会通过各种各样的耦合途径找到设备的薄弱点。ESD频率范围宽，不仅仅是一些离散的频点，它甚至可以进入窄带电路中。为了防