ESD基础知识1课件

静电防护知识介绍2010-06-13內容☆接地系统介绍☆静电知识及其防护技术☆静电防护用品及其使用静电接地系统介绍一.接地无论电气设备或设施的任何部位,人为的或自然的与大地零电位相通的方式称为电气接地,简称接地.二.接地分类

系統接地接地静电接地

设备接地

三.静电接地作用﹕

消除生产过程中产生的静电积累,防止击穿电子元器件及对测试设备的正常操作与精度.五.静电接地特点a.具有独立的接地系统b.接地电阻小(R≦1Ω)c.布设时要求线路屏蔽接地体六.静电线屏蔽施工要求a.套金属管b.套金属波纹管c.采用屏蔽线

八.静电接地注意事项

a.静电接地线与其它接地线禁止混合连接使用;

b.静电接地线不能接在或接触其它设备的外壳;

C.尽量避免与其它电力线路并排敷设.

七..静电接地使用对象a.人员静电接地b.防静电橡胶接地系统分三个层次:总线,干线,支线构成一个完整的接地系统,用来做各段工站静电释放通道.

a:总线:直接连接大地的防静电接地装置.由厂房设计时提出并于建筑时设立.截面积不小于１００mm2。

b:干线:总线延伸至各工作站/区之防静电接地通道.作為连接设备,机台之接口.厂房设计提出并建筑时设立.截面面积不小于６mm2。c:支线:延伸至最终工作站/区,作为连接仪器,人员等接地的接口,截面面积不小于１.２５mm2,接地电阻小于４.

d:终端:静电最终释放源与产生体,包括支线连接之作业平台之静电胶皮,静电手环等.九.静电系统架构静电知识及其防护技术静电防护技术即ESD培训内容ESD是什么意思?ESD是代表英文ElectroStaticDischarge即“静电放电”的意思。ＥＳＤ是上世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应（如电流热）﹐火花效应（如静电引起的着火与爆炸）及电磁效应（如电磁干扰）等的学科。为什么要進行ESD培訓?

培训是顺利实施静电防护的前提和基础,它对于静电的防护起着相当重要的作用,是防静电的防护软件。对人员进行周期性的培训是静电防护的重要组成部分。国内外大多数防静电控制大纲标准都对ＥＳＤ培训有一定的要求。周期性的培训包括两个方面的内容，即初始的基础培训和为强化大纲要求所需要的继续培训，并且适用于各职能部门和要素。培训要求的调整依赖于所学习的课程，新发展的概念和新的标准，以及新的防护措施和测量仪器设备等。培训的内容是不断发展.静电培训的重点在领导管理人员、流水线管理人员和工程技术三种人，但内容和要求各不相同。对于领导和管理人员，除要求懂得静电安全管理要求外，对静电基本知识、防静电工作区的要求、静电敏感标记等也应有所了解。而对设计师、现场工程师、维修技术人员等对静电就要有全面的了解。目前，我国各类院校除少数专业有静电专业研究生课程外，中专、大专及本科均没有开设静电专业课程，仅是物理的电学中介绍了有关静电基本原理的一些知识。培训的对象有哪些?静电是物体表面过剩或不足的静止电荷。1、静电是一种电能，它留存物体表面；静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果；它是通过电子或离子转移而形成的。2、静电现象是电荷在产生和消失的过程中所发生的电现象的总称。一﹑静电的概念二﹑静电产生的原理物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子核而侵入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象，称为阴离子。(如图所示)当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。所以物体与其它物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜﹑在日常生活中脱衣服产生的静电都是“接触分离”起电。摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。实质上是接触分离起电。

造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能、电磁能等)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。1.摩擦:不同绝缘材料体之间磨擦而产生静电————————————————+++++++++++++++AB三﹑静电电荷产生的根源摩擦.分离.电场感应.传导++++++++++++++++++++++++AB电量相等电荷转移

2.传导:电荷的转移,示意图如下:

静电电荷产生的根源3.感应:带有静电的物体在电场的作用下使另一个物体也带有静电,示意图如下:——++

——++——++++++++++++++静电感应只对导体和半导体才有作用.静电电荷产生的根源静电对电子工业的危害

静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会产生放电电流。这三种特性能对电子元件的四种影响：

①.静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）。

②.静电放电破坏，使元件受损不能工作(完全破坏)。

③.静电放电电场或电流产生的热，使元件受伤（潜在损伤)

④.静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏/米）频谱 极宽（从几十兆到几千兆），对电子产品造成干扰甚至损坏（电磁干扰）一﹑静电对电子产品损害的形式①.隐蔽性人体不能直接感知静电除非发生静电放电,但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉,这是因为人体感知的静电放电电压为2－3KV,所以静电具有隐蔽性。②.潜在性有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降，但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损伤具有潜在性。③.随机性电子元件甚么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说，从一个元件产生以后，一直到它损坏以前，所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机动性性。其损坏也具有随机动性性。二﹑静电对电子产品损害的特点环境地板工作面工作室主要设备

A.墙壁B.天花板C.光源固定器D.通风架三﹑电子产品生产中的典型静电源人身体衣服携带的物品材料原材料生产辅助物包装材料电子产品生产中的典型静电源采购行政管理设计销售技术服务供应商接收顾客检验运输储存品管生产静电的发生是全面的,因此从设计到技术服务等阶段都要有静电意识四﹑具备静电防护意识1、静电泄漏和耗散a、防静电材料一﹑静电控制原理材料分类体积电阻率表面电阻静电导体≤106欧姆•米≤107欧姆静电耗散材料106~1010欧姆•米107~1011欧姆静电非导体≥1010欧姆•米≥1010欧姆摘自《GB12158-90》b、泄漏与接地软接地：地线串接阻值较高的电阻器后再与大地相连。硬接地：将地线直接接地或通过一低电阻接地。GB12158-90规定，总泄漏电阻不应小于1M欧姆静电控制原理2、静电中和将正负离子与静电源上的正负电荷中和,从而消除静电源上积累的静电离子风扇,静电刷,抗静电剂这是消除静电的重要措施.静电中和法是在静电电荷密集的地方设法产生带电离子,将该处静电电荷中和掉.静电中和法可以用来消除绝缘体上的静电.静电中和法依其产生相反电荷或带电离子方式的不同,主要有以下几种类型:

a.感应中和器;b.高压中和器;

c.放射线中和器;d.离子流中和器.静电控制原理静电控制原理静电屏蔽就是用接地的金属线和金属网等将带电的物体包覆.对带电物体进行屏蔽的主要目的,是限制它对周围环境产生电气作用,消除因非导体带电而引起的力学现象和放电现象.必需指出,屏蔽不能将静电荷泄漏,消灭或消除,因此,在需要严格防止静电的场所,还应采取其他防静电措施.3、静电屏蔽与接地静电控制原理增湿就是提高空气的湿度.在允许增湿的工作场所普遍采用这种方法消除静电的危害.它的主要作用在於降低静电绝缘体的表面电阻率,增强其表面导电性,提高泄漏的速度.4、增湿 a尽可能消除静电电荷的形成,积累和静电压产生,抗静电的材料和传导材料做得到﹐如使用防静电胶皮,防静电衣等.

②.要是有电荷的话,必需在无火花的情况下安全,迅速,有效加以消处,好的导体(如金属.碳膜.皮肤)会产生快速的火花放电,但粉红色抗静电的材料不但不会产生火花,也不会传送火花.

③.静电屏蔽消除静电压冲击,如使用静电袋,静电箱,机台表面接地以防止静电压冲击.二﹑消除静电放电的原測

A.包围:所有基板装配品(PCBA)在不使用的状态下一定要用抗静电袋包装起来;基板要保持干净,有电的手指不可接触它,同时还要远离普通的塑胶或丝织物.

B.接地:所有在座位上的人员都要带腕带,要离开工作岗位时才可脱掉;桌面或工作台表面不应该是传导的(黑色膜或金属),不可产生有损害水准的静电荷.三﹑如何避免静电放电損害四﹑如何控制人体静电（人体静电防护）？人体是最普遍存在的静电危害源。对于静电来说，人体是导体，所以可以对人体采取接地的措施

①.使用防静电地面/防静电鞋/袜（静电从脚导到大地）人员穿上防静电鞋袜通过脚至防静电性地面、地垫、地毯,形成组合接地。

②.佩戴防静电腕带并接地（静电从手导到大地）通过手用以泄放人体的静电。上述两项措施都是实用而有效的，应视不同的场合选择使用.生产现场静电防护須知

a.禁止直接使用木质地板或铺设毛.麻.化纤地毯;

b.可选用防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地垫,并有效地接地;

c.允许使用经特殊处理的水磨石地面;

d.防静电系统必须有独立可靠的接地装置,接地电阻一般小于4Ω;

e.防静电地线不得接在电源零线上,不得与防雷地线共用;

f.使用三相五线制供电,其大地线可以作为防静电地线;一﹑生产场地防静电规定

g.接地主干线截面积应不小於100mm2,支干线截面积不小于6mm2,设备与工作台的接地线应采用截面积不小于

1.25mm2的多股塑料导线;h.接地主干线的连接方式应采用纤焊;i.设备的防静电连接端应保証接触可靠,易装拆,允许使用各种夹式连接器;j.天花板材料应选用抗静电型材料制品,一般可使用石膏板制品,禁止使用塑料制品;生产场地防静电规定生产场地防静电规定

k.生产场所的墙面可使用抗静电墙纸,一般使用石灰涂料墙面,禁止使用普通墙纸和塑料墙纸;

l.生产场所的环境相对湿度以不低于50%为宜;m.在不对产品造成有害情况下,允许使用增湿设备,以增加湿度;

n.防静电工作区的进口处,应设明显标记,警示标记要符合国家标准;必要时进口处应配置离子化空气风浴装置.生产场地防静电设施o.静电安全工作台:由工作台.防静电桌垫.腕带接头和接大地线等组成;理想的防静电工作台可接受的防静电工作台

p.防静电桌垫上应有两个以上的腕带接头;q.静电安全工作台上不允许堆放塑料盒等易产生静电的物料,图纸资料应入防静电文件袋内;i.在相对湿度大于50%环境中,防静电工作服允许范围选用纯棉制品;生产场地防静电设施s.防静电腕带:直接接触静电敏感器件的人员均须带防电腕带,用以释放人体所带的静电,腕带与人体皮肤有良好接触,

腕带系统对地电阻应在106-108Ω范围(保护电阻１ＭΩ);

静电电位衰减到１００Ｖ以下的时间小于０.１Ｓ.弹簧软线最大长度２５０cm.t.防静电容器:生产场所的元件承料袋,周转箱,PCB料架等应具备静电防护作用,不允许使用金属和普通容器,

周转箱等必须接地;生产场地防静电设施u.防静电工作服:进入静电工作区的人员和接触SMD的人员均应穿防静电工作服。v.进入工作区的人员必须穿防静电工作鞋,防静电工作鞋应符合国家标准(GB4385),穿普通鞋者应使用导电鞋束或脚跟带;w.生产线上用的传送带和传动轴,应装有防静电接地的电刷和支杆;生产场地防静电设施s.对传送带表面可使用离子风静电消除器;y.生产场所使用的组装夹具,检测夹具,焊接工具,仪器等都应设制良好的接地线.z.所有元件的操作都必须在静电安全工作台上进行,凡

进入防静电工作区的元件都须按防静电要求来对待;aa.未采用防静电包装的SMD不得进入生产现场;生产场地防静电设施

ab.从静电防护容器中取出部件时,就该在静电安全工作台上进行,作为操作人员要遵守以下二点:

(1)必须穿好防静电工作服;(2)戴上防静电腕带,腕带与皮肤有良好的接触并可靠地接地;ac.在重要的操作工位要配备监视器,以随时监视腕带是否处於正常状态;

3.生产现场防静电操作规程

ad.对没有防静电包装的元器件,应该在消除静电后再进入静电工作现场;ah.手拿敏感器件时,应避免接触其引线和接线片;

ai.服装,图纸资料等不得接触元器件;

aj.某些元器件要清洗时,不可使用塑料刷子;

ak.操作现场所必须使用具备防静电功能的工具;

al.应使用接地线的低压直流电动起子等装联设备;生产现场防静电操作规程am.在手工焊接时,要采用防静电低压恒温烙铁;

an.禁止重复使用器件包装管包装元器件;

ao.外来人员进处现场,未采取防静电措施,不可接触元器件;ap.生产现场的各种设备,必须采取防静电措施.生产现场防静电操作规程a.静电接地系统搆架总线,干线机电负责日常维护,保养,机电ＥＳＤ负责人至少每半年检查一次,并提报一次“防静电设施检查报告书”.

b.支线由产线负责日常维护,保养.每月上旬稽核,以“防静电稽核报告书”及放静电设施检查报告书“纪录归档;其他区域如维修区,测试区,仓库区等由各单位执行稽核.

c.防静电稽核内容包括:静电防护标示稽核;静电手环点检稽核;现场人员作业稽核;现场静电压稽核;防静电设施稽核;包装,保存,暂存,搬运;静电防护纪录稽核.

d.制程巡检人员不定期检查生产现场静电防护设施的有效性.二﹑管理与检查e.ＥＳＤ负责人每半年组织一次稽核,审查包括制程,包装,存放,运输,设备,人员,接地等,填写‘防静电稽核报告书,以专案形式提报事业处主管并责成责任部门改善.管理与检查各种定义与静电耐压值A.静电防电保护区(ESDPROTECTEDAREA):

具有限制静电放电电压低于静电放电敏感零件的敏感水准的静电放电保护材料和设备的区域.B.游离器(IONIZER)

在一局部的表面上利用对空气分子充电形成正.负离子来消耗静电电荷的设备.C.电场隔离(FIELDSHIELDING):

利用传导容器当做静电和电磁线的障碍物,使被包装的东西不会感觉到容器表面的电荷.一﹑有关ESD防护的相关定义D.表面电阻:与材料的同一边相连的两个特定形状电极之间直流电压与电流的比值,表面电阻用ohms表示.E.表面电阻率通过单位面积表面的直流电压与电流的比值,表面电阻率是指一个面相对两边之间的电阻,与面积大小和它的尺寸单位无关,表面电阻率用ohms/square表示.F.消耗(DISSIPATIVE):

表面电阻系数在105-109Ω/SQG.传导(CONDUCTIVE):

表面电阻系数在0-105Ω/SQ有關ESD防護的相關定義H.硬接地(HARDGROUND):

将一金属棒或金属板埋入地下,使其接地电阻在1.0Ω以内的任何点

I.软接地(SOFTGROUND)

借一电阻(一般为1MΩ)来限制从可评估的电压源而来的电流在5mA以下,来隔离一硬接地的任何点.J.抗静电材料(ANTISTATICMATERIAL):

在一热塑性树脂或其它一般性的绝缘材料内加入一抗静电物质使它有抗拒摩擦生电的电荷和降低电阻系数在抗静电范围内.有关ESD防护的相关定义-1腕带到插头/夹子1MΩ±250KΩ-2工作桌面接地线到接地1MΩ±250KΩ-3地毯接地线到接地1MΩ±250KΩ-4设备外壳到接地＜20Ω-5接地方块到接地＜20Ω-6工作桌面的按扣接地＜20Ω-7焊接头到接地＜20Ω项目电阻值二﹑静电放电保护设备规格三﹑在各种SMT生产现场易产生的静电压值4.由静电作用对各类SMD的击穿电压静电防护用品及其使用²主要用於不需铺设活动地板的防静电环境。该地板的主要特点是：²导电物质为性能稳定的碳黑，导电网路从上表面直通下表面结构决定了防静电性能的永久；²基材为半硬质的PVC塑胶，具有耐磨和不发火的特性；²有如大理石花纹的外表面，顏色可调，装饰效果好。主要指标是：防静电性能：系统电阻:105～108(Ω)；耐磨性：磨耗量:＜0.01g／cm2；产品规格：600×600×2.5(mm)。1.永久性防静电PVC地板块2.防静电地垫由防静电复合胶皮与接地线构成，在不防静电车间、工厂内如果只是局部地区和程序要防静电（如几个工作台或几个程序），又不想花大量的金钱把现有的地面改造成防静电地面，此时用防静电地垫是经济简单有效的防静电措施。施工简单而且不影响车间生产。主要用于捕垫桌面、流水线工作台面、货架及制做地垫等。材料面层分为草绿色，导电物质是抗静电剂；底层为黑色，导电物质是碳黑。如图二所示。新开发的“增强型”防静电复合胶板。其表面的耐划伤能力超过“普通型”的几倍。主要指标是：防静电性能：系统电阻——105～108(Ω)；

产品规格：长10m×宽1(或1.2)m×、厚(增强型为2mm，普通型为3mm)。3.防静电复合胶板用以泄放人体的静电。它由防静电松紧带、活动按扣、弹簧软线．保护电阻及插头或夹头组成。松紧带的内层用防静电纱线编织，外层用普通纱线编织。主要指标是：弹簧软线最大长度250cm；泄漏电阻106－107Ω(保护电阻106Ω）静电电位衰减到100Ｖ以下的时间小于0.1s防静电鞋与腕带使用中人体安全问题仅从防静电的角度考虑时，人体总的对地电阻越小越好，但最小值受到安全方面的限制，人体必须具有一定值的对地电阻，以便万一发生金属设备或装置与工频电源短接的情况下该电阻能够限制流过操作的人体上的电流。最小值不应小于105Ω，通常腕带的限流电阻在1ＭΩ，防静电鞋的最小电阻应不应小于105Ω，最大不超过109Ω.4.防静电腕帶它用防静电布或防静电针织物制成。用于需用手套操作的防静电环境,洗涤次数：A级＞100次；B级＞50次

防静电指套防静电手套5.防静电手套与指套用不同色的防静电布制成。布料纱线含一定比例的导电纱，导电纱又是由一定比例的不锈钢纤维或其他导电纤维与普通纤维混纺而成。通过导电纤维的电晕放电和泄漏作用消除服装上的静电。由不锈钢纤维属金属类纤维，所以，由它织成的防静电布料的导电性能稳定，不随服装的洗涤次数而变化.6.防静电大褂人体是最普遍存在的静电危害源。对于静电来说，人体是导体。因此，要消除人体静电最简单的办法是对人体采取接地的措施。穿防静电鞋并使用防静电地面（防静电地垫、地毯等）和防静电袜防静电鞋垫等，能使静电从人体导向大地，从而消除人体静电。因此，要形成人体与大地导通静电的通路，鞋、地面、袜、鞋垫等必须全是防静电的，才能使消除静电的措施有效。鞋底电阻105～108(Ω),符合国家标准的要求7.防静电鞋防静电屏蔽材料(袋)：该种材料由基材、全属镀膜层和热封层多层复合而成。具有自身“不起”静电和能屏蔽外界静电,防水蒸汽渗透