静电防护培训教材

讲师：石洁静电测试培训目录01什么是静电及静电产生方式02电子装联●

智能制造0304静电破坏及对策静电感应及性质静电消除原理及方式电子装联●

智能制造01什么是静电及静电产生方式静电物质因摩擦等原因而导致正负电荷失衡、电子极性偏向一方的现象称为“带电”。在干燥的冬天，用手接触汽车车门时有时会听到噼啪的声响——这就是静电.静电产生原理所带正负电荷不同所带正负电荷相同物质均有原子组成，原子有若干带负电的电子和带正电的原子核组成，电子环绕于原子核周围。这些电子就是静电的原形。电中性电中性带正电带负电01接触带电02摩擦带电03剥离带电04滚动带电05喷射带电06感应带电静电产生的方式两件不同的物体发生接触时，一方的负电荷会向另一方移动。这就是接触带电。静电不光会因摩擦、剥离等特定的刺激而产生，其实单纯的接触也会产生静电。静电的产生方式-接触带电01接触带电摩擦带电：两个物体相互接触，接触面会因相互摩擦而带电两件物体相互摩擦，产生静电的现象被称为摩擦带电。在最开始的车的例子中，人体与座椅的摩擦产生了静电。人体与座椅摩擦时，会引发负电荷的移动，产生静电。脱衣物时产生的静电，则是衣物与人体，或衣物与衣物之间发生摩擦，导致负电荷移动而产生的。静电的产生-摩擦带电02摩擦带电剥离带电：接触带电的一种，在进行剥离动作时，由于产生带电现象，因此有时被称为“剥离带电”。原先接触的两件物体分开（剥离）时产生的静电，被称为剥离带电。在之前所说的食品用保鲜膜的例子中，在剥开原本卷在芯上的保鲜膜时，产生了静电。将贴纸从底纸上撕下时，也会产生静电。剥离速度越快，带电量越大。静电的产生方式-剥离带电03剥离带电滚动带电：接触带电的一种。因旋转体（如胶卷、滚筒等）在其他物体上滚动而带电。（反复的接触和剥离）。静电的产生方式-滚动带电04滚动带电喷射带电：因高压气体或液体在喷射时与喷嘴等物体发生摩擦而带电。静电的产生方式-喷射带电05喷射带电①、因带电物体接近或离开其他物体而带电。像这种没有相互接触却带上静电的现象称为“感应带电”。②、例如：只需将带电物体靠近IC，便会发生带电现象。（静电感应）静电产生的方式-感应带电06感应带电电子装联●

智能制造01静电感应及性质在带正电的带电物体接近导电体的状态下，如将导电体接地的话，电荷便会发生中和。在断开导电体的接地后，一旦导电体离开带电物体的话，负电荷便会残留下来，导电体会变为负电荷的状态静电感应现象

将带电物体靠近导电体（金属等）后，导电体上接近带电物体的部分会聚集与带电物体不同种类的电荷，远离带电物体的部分会聚集与带电物体相同种类的电荷——这一现象称为“静电感应”将带正电的带电物体靠近导电体（非接地状态）后，导电体接近带电物体的一面会出现负电荷，其反面会出现正电荷。接着，将接近导电体的带电物体移开后，导电体的电荷便会恢复原状。静电感应现象带电序列之前我们已经说明了静电分为正静电和负静电，那么怎样的物体会带正电，怎样的物体又会带负电呢？将这一性质简明易懂地表达出来的，就是带电序列。通过查询带电序列，我们就可以了解到哪些材质易带正电，哪些材质易带负电。例如尼龙材质易带正电，涤纶材质易带负电。当涤纶与尼龙相触时，尼龙带正电，涤纶带负电。此外，带电序列中显示的2种材质的距离越远，产生的静电也就越大。利用带电序列，我们就可以知道某种材质易带正电还是负电，并了解产生静电的大小。如果您受到了静电问题的困扰，借助带电序列或许就能解决。静电的性质和大小-带电序列静电性质-带电序列决定带电量（静电）的主要因素以及所产生静电的大小会因下列环境变化而异：接触面积压力摩擦温度湿度静电电量面积越大，产生的静电量就越大压力越大，产生的静电量就越大摩擦越大，产生的静电量就越大虽然变化不大，不过温度越高，电阻值就越小（绝缘体）湿度越大，产生的静电量就越大人体也会带电。乘车时发出的噼啪声，是由于人体所带的静电发生了放电。在日常生活中让人感到轻微疼痛的静电的带电量，约为3kV。1kV以下的静电，几乎是无法被人体察觉的。但是在制造现场等对品质及卫生进行严格管控的场所，人体无法感受到的细微静电也有可能造成问题。因静电及放电导致的问题多种多样，包括灰尘附着、设备不良，甚至起火、爆炸等。因此，即使是人体无法感知的静电，有时候也必须进行测量及管理。静电的性质和大小-带电量估算术语说明电击的强度・・・接触放电电流时感受到的冲击电击电位・・・人体与带电物之间的电位差。转移到人体的带电量带电量估算导电体：容易通电的物质——铁、铜、铝、碳等由于导电体的电子可以自由运动，因此带电的导电体接地后便会变为0V.导电体正负电荷平衡状态绝缘体：难以通电的物质——塑料、橡胶、玻璃等由于电子难以自由移动，因此带电的绝缘体即使在接地后也不会变为0V。可能会因场所不同而导致带电量存在差异或极性不同，其带电分布不规则。绝缘体导体产生的静电的去向不同材质的带电特性-导体A：带负点导体B：接地后会有电流流过C：静电消失绝缘体产生的静电的去向不同材质的带电特性-绝缘体A：带负点绝缘体B：即使接地也不会流通电流C：静电不会消失绝缘体产生静电时，去向与导体不同。由于绝缘体难以导电，即使接地，累积的静电也不会流走。电子装联●

智能制造03静电破坏及对策1、对电子器件的性能造成损坏

2、吸附灰尘

3、静电放电磁场干扰静电破坏未穿着防静电腕带、导电鞋直接用手接触端子等

随着近来的零件小型化和半导体高集成化趋势，因静电放电（ESD)而引起的电路或器件的静电破坏已成为一大问题。众所周知，MOS结构的IC\FET及高频器件等产品对静电非常敏感，容易受到静电破坏。半导体的静电破坏模式大致分为以下三种：人体带电模式（HBM)、器件带电模式（CDM)、机器模式（MM)。HBM——人体所带电荷接触到器件端子时放电的模式静电破坏MM——金属装置所带的电荷接触到器件端子时放电的模式CDM——器件的导体部分（芯片、电线、引线框等）带静电、器件端子接触到设备或工具夹具时放电的模式IC的自动装配机的搬运部发生摩擦带电等设备或机器人的带电、接地不充分电烙铁的电源泄漏等静电破坏静电破坏问题点：部品包装袋ESD2KV对策：换用防静电包装袋问题点：IC放置在静电材质泡沫上对策：使用ICJICESD2000VESD10000V静电破坏问题点：部品与包装袋混放对策：清除包装袋ESD5000V问题点：部品盒材料不防静电对策：铺设防静电MATESD2000V问题点：胶带和文件夹含高静电，记录夹不得放置PBA台车上。对策：胶带改用其他无静电材质或其表面覆盖无静电透明胶带。ESD7000V静电的对策01静电测量02接地03湿度管理04静电消除器05静电对策用品

在采取静电对策之前，必须先看透静电的有无。“找到”静电，是静电对策的第一步。可问题在于，静电是无法被人眼直接观察到的。对于发生片材贴附、灰尘附着等人眼可见问题的位置，我们可以察觉其中静电的存在。此外，使用专用的测量仪，可以发现无表象问题处的静电。使用测量仪，还能了解到需调查位置的静电量。下面先介绍一下测量仪。调查静电，需要使用名为静电测量仪的专用测量设备。只需将静电测量仪对准需要测量的对象物，就能轻松测量出静电量。静电的对策-静电测量静电测量

对象物为导体时，只需进行接地就能消除静电。有关接地的具体内容，请参阅上一章“不同材质产生静电的难易度”。接地是一种常见于日常生活中的静电对策。例如自助式加油站的静电消除板。静电消除板直接接地，用手触摸时，人体所带的静电会通过接地被导入大地。这样一来，能有效防止因放电火花引燃气化汽油的事故。生产设备也同样采用了这一原理。只需将设备接地，就能消除静电。【特点】接地即可，非常简单。对金属等导体非常有效。【注意事项】对树脂等绝缘体无效。需注意避免接地、连接部分脱落、脏污等。接地消除静电的原理静电对策接地注意事项1.机器类的金属部分直接接地。2.绝缘体接地无效果。3.作业台或作业地面使用表面带电阻的导电性MAT（10～10Ω）接地为。为了作业者的安全和控制电流，必须佩带电阻值为1MΩ的静电环接地。4.使用绝缘阻抗器定期检查作业台或作业地面的导电性MAT，作业者佩带的静电环是否断开，电阻值是否正常等等。5.接地LINE不能使用铁材构成作业台或传送带，应设置专用接地LINE.58

将物体放置在空气中水分较多的环境下，可以使表面附着大量的水分子。水能导电，因此当物体表面附着大量水分时，会呈现易导电的状态。在该状态下接地，能够释放静电。此外，当空气中的水分增多时，静电还会经由空气中的水分，被自然地释放。因此，湿度管理是一种营造静电不易蓄积环境的有效对策。

物体中蓄积的静电，会随着物体表面附着的水滴及空气中的水分被释放，最终经由接地（与地面的接点）流向地面。物体会更易导电，其中蓄积的静电经由接地被释放。空气湿度管理消除静电静电对策湿度管理注意事项1.当室内有烟雾产生是需及时换气。2.热交换情况，例如：将5℃，65%的空气加热到20℃时，湿度将变成24%，此时需要加湿。（超声波加湿或用水把毛巾浸湿等办法，注意：此时水中如果含有氯成份较多的自来水部品杯容易腐蚀，不能使用）3.相对湿度50%以下的低湿度状态时，带电电压会急升，相对湿度控制在50-60%范围内较好。【特点】可以营造出不易蓄积静电的环境。空气湿度控制静电的风险【注意事项】可能会发生凝结、锈蚀，对对象物及设备造成不利影响。如果对大范围也以同样的条件进行管理，会因成本过高而难以实现电子装联●

智能制造04静电消除原理及方式带静电的物体”处于正负电荷不平衡的状态。将上述状态转变为“平衡状态”，也就是“电中性状态”的设备，就是静电消除器。静电消除器

静电消除器究竟是如何将电荷失衡状态恢复到中性状态（中和）的呢？答案就是“离子”。静电消除器能够通过生成离子，使离子撞击对象物，起到消除静电的效果。那么，离子又是什么呢？相信有许多人虽然知道离子这个词汇，却并不了解它究竟是一种怎样的存在。简言之，离子就是“带电的粒子”。例如，在瀑布和喷泉会产生许多的水沫。这些水沫会作用于空气，生成离子。静电消除器则依靠电荷力作用于空气来生成离子。然后让这种名为离子的带电粒子撞向带电物，进行中和。静电消除器原理A：电中性平衡状态，也就是不带静电的状态。静电消除器可以同时产生正、负离子，无论对象物带的是正电还是负电，都能消除静电。【特点】只需安装就能消除静电。对导体、绝缘体均有效果。静电消除器原理【注意事项】必须每隔一段时间就维护一次。静电消除器的结构及工作机理之前介绍的使用电荷力的静电消除器，正式名称为“电压外加式静电消除器”。如图所示，电压外加式静电消除器由电极针、高压电源、接地线构成。通过用电源对针尖外加电压，引起名为电晕放电的弱放电现象。发生电晕放电时，电极针周围的空气会被变成离子。电压外加式静电消除器利用这一过程中产生的离子，撞击带电对象物，起到消除静电的目的。电晕放电是对针状纤细物体外加电压而引发的放电现象。放电现象或许会给人以危险的印象，但实际上，电晕放电的能量很弱，不会产生火花。静电消除器是一种安全的设备静电消除器原理静电消除器是通过向对象物体吹送正电荷及负电荷的离子风来中和对象物体的带电状态的一种装置静电消除器

电晕放电是指两个导体之间产生局部高电压时，因空气绝缘遭到破坏而产生的伴有蓝紫色辉光的放电现象。静电消除器对放电针加高压，从而引起电晕放电，对放电针附件的空气发生电离，并产生带电离子。【给放电针加正高压】【给放电针加正高压】电晕放电及离子的产生AC方式：由一根放电针交互产生正负离子1、电离平衡良好2、与DC方式相比，离子产生的量较小。AC方式DC方式：由两根放电针分别产生正负离子1、近距离电离平衡较差2、与AC方式相比，离子产生的量多。DC方式AC方式消静电时间和离子平衡度是评价静电消除器性能的指标：1、消静电时间：将带有正负1000V的带电物体的电荷减少到正负100V所需的时间。2、离子平衡度又称为残余电压，是在连续照射了正负离子的情况下，对象物体可能接近0V的程度。越是接近0V，离子平衡度越好。3、倘若离子平衡度较差的话，有时反而会导致物体带电。4、符合国际ESD标准（ANSI/ESD-S20.20-1999）指标如果用一般的空气枪去清除：1、虽然清除了垃圾但依然会带静电2、会再次吸附灰尘除尘由于工件本身带电量很大，因此会吸附带电灰尘。另外，不带电的灰尘有时也会因出现极化而被吸附。灰尘带电后，会因静电感应吸附即使接地也不会改变，因此需要去除灰尘的静电。带电物质相互接近后，会如同磁铁的两个极一样，同性相斥，异性相吸，因此会出现产品吸附灰尘的现象。带电量越大，距离越近，相互间的吸引力就越强。静电吸附灰尘1.采用非接触式传感器，测试阻抗及精度高，稳定性好。2.具有四种工作模式及电压表功能，并可以对四种模式的参数进行设置。3.具有“合格”功能，用户可根据产品要求设置“合格”参数,并具有检测不合格报警功能。4.专业测量消静电类产品的性能。静电测试仪1、清洁前，请先切断电源及空气；2、请绝对不要使用钢丝刷；3、用棉棒蘸些酒精，或者用清洁毛刷清洁放电针顶端同时请除去内部及外围的污垢。放电针的清洁更换

放电针需要定期维护清洁，请根据使用环境，每隔300~500小时进行一次清洁，在清洁放电针时，建议同时对静电消除器内部进行清洁在经过连续使用后，放电针的顶端都会有所磨损。虽然放电针的更换会因为使用环境和使用条件而异，不过还是建议每隔10000小时~15000小时更换一次。对放电针及其周围进行维护，目的在于防止放电针性能下降，而不能延长静电消除器本身的使用寿命。123放电针的清洁更换对于吹风、充填灌装等需要严格管理颗粒的地方使用静电消除器的情况气源的洁净度要求比较高，必须经过：去除油分干燥空气调整空气压力终端过滤器接入静电消除器去除水分冷凝水过滤器——精密过滤器——膜式空气干燥器——调压阀——微型管道过滤器一般来讲油水分离和调节空气压力都是必不可少的。静电消除器用气压设备的选型为了确保作业人员的人体带电电位始终处于较低水平，可以使用人体接地用的防静电带鞋底为构成均一的合成橡胶，具有塑料性，且整体均匀的混入了导电性物质，因此可以防止带静电。电阻值最好处于100K-10G在电子设备的组装工序中，为了防止因作业台附带静电而导致损坏，必须铺设防静电台垫其他防静电产