防静电控制介绍

目录一、静电是怎样产生的TOC\o"1-5"\h\z静电对电子产品损害的形式 1二、 静电对电子产品损害的特点 2三、 静电控制如何防静电（ESD）防静电方式说明………3--5四、防静电的电阻测量 5--7五、 工厂防静电基本要求 8--11好瑞格电子防静电介绍静电是怎样产生的1）、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带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上带上静电。所以物体与其他物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体是剥落一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。2）、静电电具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点3）、静电产生的基本过程，接触 电荷转移 偶电层的形成 电荷分离。二、静电对电子产品损害的形式1）、静电的基本物理特性为：①吸引或排斥;②与大地有电位差;③会产生放电电流。这三种特性能对电子元件的三种影响：a、 静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻（缩短寿命）b、 静电放电破坏，使元件受损不能工作（完全破坏）c、 静电放电电场或电流产生的热，使元件受伤（潜在损伤）d、 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），对电子产品造成干拢甚至损坏（电磁干拢）e、 如果元件全部破坏，必能在生产及品管中被察觉而排除,影响较小，如果元件轻微受损，在正常测试下不易发现，在这种情形下，常会因经过多层加工，甚至已在使用时才发现破坏，不但检查不易，而且其损失亦难以预测。要耗费多少人力及财力才能清查出所有问题，而且如果在使用时才察觉故障，其损失将可能巨大。三、静电对电子产品损害的特点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操作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） 、随机性电子元件什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性。其损坏也具有随机性。4） 、复杂性静电放电损伤的失效分析工作，因电子产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较高的技术交往需要使用扫描电镜等高精密仪器。即使如此，有些静电损伤失效当作其他失效。这在对静电放电损害未充分认识之前，常常归因于早期失效或情况不明的失效，从而不自觉地掩盖了真正原因。所以静电对电子器件损伤的分析具有复杂性。四、静电控制1）、控制静电的基本方法是“泄漏”、“中和”和“屏蔽”。为了让静电能及时“泄漏”走，必须为静电提供池漏通路；为了能“中和”掉静电，必须提供相反符号的带电粒子；为了能“屏蔽”静电，必须提供具有屏蔽功能的环境，为实现上述要求，可选用功能不同的防静电产品并用它们组合成完整的防静电系统。对静电敏感度不同的产品和场所，静电控制的要求也有差异，控制方案须视具体情况选择合适的静电防护用品，静电检测仪器静电控制方案的科学性是静电控制有效性的保证。防静电分为三种指数：①导电；②防静电；③抗静电。1、导电103-5Q 103=1千欧姆 104=10千欧姆105=100千欧姆2、防静电106-8Q106=1兆欧姆 107=10兆欧姆108=100兆欧姆3、 抗静电109-11Q109=1000兆欧姆1010=10000兆欧姆 1011=100000兆欧姆＞1012=绝缘五、如何防静电（ESD）1）、消除静电应用于皮带的范畴时，最适合的电阻值是107-8Q,我们现在简单地把电阻值理解成江河的堤坝，电阻值越大，通过的电流就越小，电阻值大到一定程度，就不再导电，是绝缘体，不导电当然就不会有消除静电的性能。而电阻值越小，则通过的电流就越大。最小的电阻值可视为零，这是超导体，但并不是导电越大就越防静电。过犹不及，反生其害。最佳的数值107-8Q这个数值控制的除静电速度是最好的。2）、2）、3）、通常所说的静电泄漏，就是将ESD防护材料或导体上积累的静电荷用某些导电方式，将其泄漏到大地或者一个表面积足够大的悬挂接地体上。静电耗散材料受到摩擦时，在其表面产生的电荷可以较快地扩散和泄漏。人体静电的防护系统主要是由防静电手腕带、工作服、鞋帽、手套或手指套、围裙、脚套组成。导静电材料置于静电场中，其表面积累的静电荷，必须将其接地才能将表面积累的静电荷泄漏。4）、静电泄漏是能过替换电子生产过程中接触到的各种绝缘物而改用防静电材料交使之接地来实现。5）、从防静电原理方面可以将防静电材料分为三类：导静电类，静电耗材类和电磁屏蔽耗散复合类。6） 、防静电工作服的消电是基于电荷的泄漏与中和两种机理。7） 、手腕带是利用它与人体皮肤的接触把人体静电迅速泄漏的装置。举例说明：1）、当不锈钢接地线导地，其阻抗极小，属导体，当在桌面加台垫及相关阻抗物体（因台垫阻抗在106-9Q）,所以形成有效导电效果，即产生防静电。六、防静电方式说明1）、泄漏方式：整厂接地，设备接地，如静电环，人体防护及存放周转方式，使静电泄漏。2）、中和方式：使正负离子产生抵触，形成中和，达到防静电效果，如离子风机。3）、屏蔽方式：使其隔离如屏蔽袋，障离电滋波，产生防静电对防静电工作面、地面、椅及腕带的电阻测量1测量准备工作要求被测物与测量所用电极是清洁的，在测量前应利用易挥发的清洗剂清洗2次，清洗后利用一块洁净的低棉含量布擦净其表面，并风干不少于15min,使其表面干燥清洁。A2测试仪器要求该仪器所测电阻值要比被测电阻值至少高于10倍和低于10倍当被测电阻值小于1X105?时，该仪器应能提供10V±1V的开路直流电压，当被测电阻值在1X105?—1X1011?范围时，应能提供100V±10V的开路直流电压。另外两根测量导线应是相对绝缘的。A3电极要求每个圆柱形电极重量为2.5Kg土0.5kg,直径为63.5mm土2.5mm。每个电极具有邵式A级（国际橡胶硬度标度）硬度在50〜70的电气导体材料的触头。A4测量方法A4．1对地电阻测量即测量表面上一个点对某个对地连接点或静电接地装置之间的电阻。A4．2表面电阻测量即测量表面上两点之间的电阻。A4．3首先在被测物上标识出供电极用的一个或多个测量位置，利用一个或多个测量位置表示在使用状态下表面被接地的点。A4．4置电极于标识出的测量位置上，同时调整测试仪器到适当的输出电压，测量并记录加电30s后的电阻值。A4.5对所有测量的环境温度和湿度需进行记录。A4.6工作面安装后对地电阻测量见图A1。表面电阻测量见图A2。A4.7地面安装后对地电阻测量见图A3。表面电阻测量见图A4。要求每一机房地面的对地电阻测量和表面电阻测量至少进行5次，每次随机抽测5点。A4.8椅子对地电阻测量见图A5。表面电阻测量见图A6。椅子对地电阻测量需取一块导电薄片材料作为地板接触点，它的体积电阻率应小于500n・cm，硬度为肖氏A级硬度在50〜70之间，接触面积不小于254mmX254mm。在其上放置椅子的轮子或脚。注：当电极必须被操作人员或以导电材料支撑时，供在椅子背上测量用的电极的外部非接触表面应以绝缘材料遮盖。A4.9腕带对地电阻测量见图A7。要求所用测量仪器对所测电阻值要有可见或可闻的显示信号，腕带的电气连接利用一个适当供插头所用的接头和一个无锈的尺寸至少为25．4mmX25．4mm的铁制手接触板来实现，操作人员戴上腕带并将自由端插到试验仪表上，手接触板必须被压紧直到设备产生感应。工厂防静电基本要求一、 静电防护的基本原则a、抑制静电荷的积聚；b、迅速、安全、有效地消除已经产生的静电荷。二、 防静电工作区场地1、地面材料a、禁止直接使用木质地板或铺设毛、麻、化纤地毯及普通地板革。b、应该选用由静电导体材料构成的地面，如防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地垫，并有效接地。c、允许使用经特殊处理过的水磨石地面，如事先敷设地线网、渗碳或在地面喷涂抗静电剂等。2、接地a、防静电系统必须有独立可靠的接地装置，接地电阻一般应小于10Q，埋设与检测方法应符合GBJ97的要求。b、防静电地线不得接在电源零线上，不得与防雷地线共用。c、使用三相五线制供电，其大地线可以作为防静电地线（但零线、地线不得混接）。d、接地主干线截面积应不小于100mm2；支干线截面积应不小于6mm2；设备和工作台的接地线应采用截面积不小于1.25mm2的多股敷塑导线，接地线颜色以黄绿色线为宜。e、接地主干线的连接方式应采用钎焊°f、防静电设备连接端子应确保接触可靠，易装拆，允许使用各种夹式连接器，如锷鱼夹、插头座等。3、 天花板材料天花板材料应选用抗静电型材料制品，一般情况下允许使用石膏板制品，禁止使用普通塑料制品。4、 墙壁面料墙壁面料应使用抗静电型墙纸，一般情况下允许使用石膏涂料或石灰涂料墙面，禁止使用普通墙纸及塑料墙纸。5、湿度控制a、防静电工作区的环境相对湿度以不低于50%为宜。b、在不对产品造成有害影响前提下，允许使用增湿设备喷洒制剂或水，以增加环境湿度。c、计算机房的湿度应符合GB2887中的有关规定,类似的机房也应符合此规定。6、区域界限防静电工作区应标明区域界限，并在明显处悬挂警示标志，警示标志应符合GJB1649规定，工作区入口处应配置离子化空气风浴设备。7、电荷源四、防静电工作服的使用及管理防静电工作区内禁止使用及接触易产生静电荷的电荷源（如下表）。类别电荷源工作台表面油漆或浸漆表面，普通塑料贴面，普通乙烯及树脂表面地板塑料及普通地板革，抛光打蜡木地板。普通乙烯树脂工作服，帽，鞋普通涤纶，合成纤维及尼龙面料，塑料及普通胶底鞋操作工具及设备普通塑料盒，架，瓶，盘用品及纸制品，普通泡沫及一般移动工具，压缩机，喷射设备，蒸发设备等三、电子产品防静电设施1、 静电安全工作台a、静电安全工作台是防静电工作区的基本组成部分，它由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接大地线等组成。b、防静电桌垫上应不少于两个腕带接头，一个供操作人员使用，另一个供技术人员，检验人员或其它人员使用。c、必要时，静电安全工作台上应配备离子风静电消除器。d、静电安全工作台上不允许堆放塑料盒（片）、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物，图纸资料等应装入防静电文件袋内。2、 防静电腕带直接接触静电敏感器件的人员均应戴防静电腕带，腕带应与人体皮肤有良好接触，腕带必须对人体无刺激、无过敏影响，腕带系统对地电阻值应在106〜108Q范围内。3、防静电容器在电子设备研制生产过程中，一切贮存、周转SSD的容器（元器件袋、转运箱、印制板架、元器件存放盒等）应具备静电防护性能。不允许使用金属和普通塑料容器。必要时，存放部件用的周转箱应接地。4、 离子风静电消除器消除绝缘材料表面的静电荷应使用离子风静电消除器。5、 防静电工作服a、进入防静电工作区或接触SSD的人员应穿防静电工作服，防静电工作服面料应符合GB12014规定。b、在相对湿度大于50%的环境中，防静电工作服允许选用纯棉制品。6、防静电工作鞋进入防静电工作区或接触SSD的人员应穿防静电工作鞋，防静电工作鞋应符合GB4385的有关规定。一般情况下允许穿普通鞋，但应同时使用导电鞋束或脚跟带。7、防静电运输车转运SSD或含有SSD的整、部件时，应采用有防静电性能的运输车。生产现场的防静电设施管理1、静电安全工作台：由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接地线等组成。2、 防静电桌垫上应有两个以上的腕带接头，一个供操作人员用，一个供技术人员，检验人员用。3、 静电安全工作台上不允许堆放塑料盒、橡皮、纸板、玻璃等易产生静电的杂物、图纸资料应放入防静电文件袋内。4、 防静电腕带：直接接触静电敏感器件的人员必须带防静电腕带，腕带与人体皮肤应有良好接触，腕带系统对地电阻值应1MQ。5、 防静电容器：生产场所的元件盛料袋、周转箱、PCB上下料架等应具备静电防护作用，不允许使用金属和普通容器，所有容器都必须接地。6、 防静电工作服：进入静电工作区的