防靜電接地的基本要求11

1、華陽多媒體電子有限公司防靜電基礎教材第9頁；共7頁“靜電/防靜電”基礎知識一、認識靜電靜電是一種電能，他留存于物體表面， 是物體表面過?；虿蛔愕撵o止電荷。靜電是正電荷和負電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結果，靜電是通過電子或離子轉移而形成的。工業(yè)上存在靜電的現(xiàn)象極其廣泛，在電子、石油、塑料、合成纖維、化工、醫(yī)療等行業(yè)中頻繁出現(xiàn)，并為人類所利用。 但是人們往往忽視靜電現(xiàn)象的危害方面，只是在工業(yè)生產(chǎn)活動中，特別是電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，由于機器故障或誤動作， 人們才把他們當作靜電危害來處理。靜電現(xiàn)象是電荷的產(chǎn)生和消失過程中產(chǎn)生電現(xiàn)象的總稱。靜電的特點1、靜電具有高電位、低電量、小電流和作用時間短等特點，設備

2、或物體上的靜電位最 高可達數(shù)萬伏以至數(shù)十萬伏。在正常操作條件下也常達數(shù)百或數(shù)千伏，但所積累的 靜電量卻很低，通常為毫微庫侖級，靜電流多為微安級，作用時間多為微秒級。2、靜電受環(huán)境條件，特別是濕度的影響較大，靜電測量時復現(xiàn)性差，瞬間現(xiàn)象多。3、 從防靜電的角度考慮， 當材料的體積電阻率超過 1010歐姆時，材料耗散靜電的能力 明顯減弱，從消除靜電的角度考慮，材料的體積電阻率不應高于1010歐姆。靜電產(chǎn)生的物理效應1、靜電荷產(chǎn)生的力學效應物體產(chǎn)生靜電后，在其周圍形成靜電場， 位于靜電場中的任何其它帶電荷都會受到電場 的排斥或吸引。2、放電效應當某些電介質(zhì)、導體帶上靜電荷后， 盡管所帶電荷量大，但由

3、于自身對大地分布電容非 常小，使得靜電電位較高。當垂直于物體表面的靜電場梯度較大時，可發(fā)生靜電的電(ESD )。3、放電感應效應當帶電體附近存在被絕緣的導體時，在該導體表面會出現(xiàn)感應電荷的現(xiàn)象。四、靜電的危害形式1、靜電吸附生產(chǎn)中各物體所帶靜電位是非常高的，由于靜電的力學效應會使車間的浮游在吸附于半導體芯體上，灰塵也可能附著、積存于芯片以外的物體上。2、靜電放電引起了器件擊穿由ESD引起了元器件擊穿損害是電子工業(yè)，特別是電子產(chǎn)品制造業(yè)中最普通最嚴重的 靜電危害，ESD對元器件的損害后果導致其硬擊穿。所謂硬擊穿是一次性造成芯片介 質(zhì)擊穿，燒毀等永久性失效，軟擊穿則是造成器件的性能劣化或參數(shù)指標下

4、降而在使用 時成為隱患，由于器件參數(shù)變化很可能使整機運行不正?；蜻\行一段時間后不能工作， 因此軟擊穿比硬擊穿帶來了危害更大。3、靜電感應當導體和電介質(zhì)置于靜電場中，在其上感應出正或負靜電荷，其靜電電壓的幅值取決于靜電場強度，在半導體制造工序過程中產(chǎn)生了靜電源能在半導體芯線、工具、器件包裝容器等感應出較弱的靜電電壓，對半導體等介質(zhì)放電。4、靜電放電時產(chǎn)生電磁脈中靜電放電可產(chǎn)生頻帶幾百千赫茲至幾十光赫茲，電平放達幾十毫伏的電磁脈沖干擾， 當脈沖干擾到計算機和低電率數(shù)字電路時， 致使電路發(fā)生翻轉效應， 出現(xiàn)誤動作，強能量 脈沖干擾，可能靜電敏感器件破壞。五、電子生產(chǎn)車間環(huán)境中的典型靜電源1、人體靜電

5、在工業(yè)生產(chǎn)中，作為操作者的人體是最重要的靜電發(fā)生源之一，人體靜電導致元器件擊穿損壞和對電子設備運行產(chǎn)生干擾的重要原因。人體靜電主要是人的活動，包括人體與衣服、鞋襪等其他物體磨擦、接觸、分離、靜電 感應或直接接觸及靜電體而產(chǎn)生。（1）步行起電在絕緣地面如橡膠、木板、毛毯等地面上，腿的來回移動和抬起及衣服與人體的磨 擦都可以產(chǎn)生靜電。（2）摩擦起電人行動時，衣物間摩擦或者脫衣服、帽子等剝離動作引起靜電產(chǎn)生。（3）靜電感應起電人體是靜電導體，當帶電的物體靠近于帶電的人體時，由于靜電感應現(xiàn)象，人體出 現(xiàn)電量相等符號相反的感應電荷。（4）影響人體帶電因素 人體對地電阻人體對地電阻主要是由鞋、襪和地面的電

6、阻組成， 人體對地電阻通常通過測量可以確定并能人為控制。 不同布料制成的服裝和濕度關系。 、人體電容 電子裝聯(lián)生產(chǎn)中的靜電源 （1） 工作服：作業(yè)人員穿用的普通工作服與工作臺面、工作椅摩擦時可產(chǎn)生 0.210UC 的電荷量，在服裝表能產(chǎn)生 6000V以上的靜電電壓并使人體帶電、當作業(yè)人員手持集成 電路時，工作服與工作臺面放置的元器件接觸時，即可導致放電。 （2） 工作鞋：一般工作鞋（橡膠或塑料鞋底）的絕緣電阻值達1013 Q以上，當與地面 摩擦時產(chǎn)生靜電荷使人體和所穿服裝帶靜電。（3） 各種包裝的容器：用PE （聚乙烯）、PP （聚丙烯），PS （聚丙乙烯）造成器件等 片擊穿，PUR （聚氨脂

7、）、ABS、聚脂樹等等材料各的包裝和元件都可因磨擦、沖擊產(chǎn) 生靜電荷對所包裝器件產(chǎn)生不良。（4）終端臺，工作臺、表面受到摩擦產(chǎn)生靜電，可對放置其上面的電子器件放電。（5）各種絕緣地面、混凝土、打臘拋光地板、橡膠板等都可因摩擦產(chǎn)生靜電，另外因其較高絕緣電阻，作業(yè)人員帶靜電在其上時，不會短時間將靜電荷泄漏。（6）某些電子生產(chǎn)設備：焊烙鐵、波峰焊機等某些元器件裝配設備及高壓變壓器，交直流電路都可在設備上感應出靜電電壓，如不采取靜電泄漏措施， 可使元器件在裝配過程中失效。六、靜電控制原理1、靜電泄漏和耗散將各種操作運作過程中產(chǎn)生了靜電荷迅速泄漏和耗散是防止靜電危害行之有效的方法， 靜電泄漏是通過替換電

8、子生產(chǎn)過程中接觸到各類絕緣物而改用防靜電材料并使之接地 來完成的。防靜電材料又叫 ESD防靜電保護材料，從防靜電原理方面可以將其分成三類：導靜電、靜電耗散、電磁屏蔽耗散復合類，三種材料可以從導電性上加以區(qū)分?？梢詫⒈砻骐娮杪屎腕w積電阻率分別為10泄漏與接地 所謂靜電泄漏，就是將ESD防護材料或?qū)w上積累了靜電荷用某些導地方法、，將其泄 漏到大地或者一個表面積足夠大的懸浮接地體上。 電子工業(yè)靜電接地有軟接和硬接之分，軟接地是指地線串接阻值較高的電阻器后再與大 地相連，軟接地目的在于將對地電流限制在人身安全范圍之下（通常這5mA ），軟接地 所需要的電阻值大小，取決于靠近人員可能接觸到的交、直流電

9、壓值。很多標準將軟件 接地電阻值為1M Q,硬接地是指將地線直接接地或通過一低電阻接地。一般情況，硬 接地用于靜電屏蔽的儀器設備、金屬體的接地。Q、106Q以下的材料定為導靜電材料，表面電阻率1071011Q為靜電耗散材料，體積電阻率在10-4Q以下的為電磁屏蔽材料。 導靜電材料置于靜電場中， 其表面積累靜電荷必須將其接地才能將表面層積累的靜 電荷泄漏。 靜電耗散材料受到摩擦時，在其表面產(chǎn)生了電荷可以擴散和泄漏。 屏蔽材料電阻率極低為導電體，其受到摩擦表面起靜電荷，可用于屏蔽射頻和低頻 電磁場。七、防靜電的基本要求（一）人體靜電防護系統(tǒng)160450V ;特別當操作者從坐椅上站起時，皮膚靜1、防

10、靜電腕帶：操作者皮膚上的 靜電是SSD損壞的最常見原因 現(xiàn)場測試和有關資料表明在未 采取有效的靜電防護措施的情 況下，操作工手工插裝印制時 手上靜電壓為110360V 進行錫作業(yè)時，手上靜電壓為 電壓最高達1000V，而戴用防靜電手腕是解決這一問題的有效方法。移動作業(yè)人員電工作鞋。應佩帶無繩防靜電手腕， 流水線作業(yè)人員 應佩帶有繩防靜電手腕。（如上圖示）2、防靜電工作服、工鞋：由于人體是良好的 導體，服裝的帶電會由于靜電感應而使皮 膚周身帶電，也形成一定的靜電壓。于是 對于操作工而言就存在兩個可能的放電 通道：一個是指尖與接地導體間的放電， 另一個是工作服與接地導體間的放電。防靜電手腕能消除第

11、一種放電危險，但卻不能消除第二種放電危險。 從將人體接地和 防止人體和鞋子本身帶電的角度考慮，在車間地坪作成導電性地面的同時，必須要求操作者穿用具有一定導電性能的防靜3、防靜電工作帽、指套：在生產(chǎn)半導體和集成電路的潔凈室以及高精密度電子產(chǎn)品的 裝聯(lián)中，都要求操作者戴用防靜電的工作帽和指套。（二）靜電設備防護系統(tǒng)1、防靜電烙鐵：防靜電烙鐵應進行接地。 烙鐵的絕緣手柄上涂敷少量防靜電液，為保證持續(xù)有效，每個 23個月應重涂一次， 用烙鐵焊接時最大的問題是多余電流 （漏電 流或稱浪涌電流）流過元氣件時引起的危 害。為了防止漏電流的危害，一方面是提高 烙鐵頭和電熱絲間的絕緣電阻，另一方面是降低烙鐵的供

12、電電壓。烙鐵必須接地使用三插電源電批的接地線2、電批：電批必須接地。電批在使 用過程中電批嘴高速旋轉，容易積聚靜 電荷。在裝配過程中通過接觸元器件引 起危害。必須通過接地將積聚的靜電荷 釋放。3、測試儀器設備外殼的接地： 測試儀器在使用過程中會積累部分靜電荷，通過設備外殼的接地可有效的釋放靜電荷。測試儀器包括：電視、示波器、伏安表、安裝夾具等等。靜電敏感器件和印制 盒、含多個元件盒的 的周轉箱、周轉架等, 使用較多的是ABS、 烯）等材料，由于他 所以在生產(chǎn)過程中因 很強的靜電，一般可 為此，必須對普通塑 或用防靜電塑料容器4、防靜電硬塑料容器：在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)作業(yè)中。各工位、工序之間用于傳遞

13、和貯放板的各種容器，如元件 元件架、能插放印制板 一般都是硬塑料制品， PE （聚乙烯）、PP （聚內(nèi) 們具有很高的電阻率， 接觸分離或摩擦會帶上 達1KV5KV 或更高。 料制品進行防靜電處理 代替普通制品。5、防靜電工作椅：為了全面控制人體靜電,操作者所做的工作椅 （凳）必須是防靜電的。椅（凳）面材料可選用防靜電織物或防靜電海 綿、防靜電軟塑料片、膠板等，其表面電阻率 應介于106 107歐姆之間，也可用上述的防靜 電材料制作成防靜電的靠背椅套和坐墊。在作 業(yè)中禁止坐用普通人造革面或塑料面的軟椅， 也不能用木制椅代替防靜電椅。如果椅、凳的 支腿是非金屬材料，或雖是金屬材料但有塑料、 橡膠套

14、腳時，則應將防靜電坐面接地。6、防靜電膠皮（防靜電臺墊）：在操作SSD時，工作臺上應鋪設用防靜電材料制成的 防靜電臺墊，使所有與之接觸的SSD的端子、工具、器具、儀表、人體等都達到基本均一的電位，并通過適當?shù)慕拥厥轨o電迅速泄放。通常是在墊上裝設若干接線端子，用以連接腕帶，然后墊子通過去時用106歐姆電阻接入靜電接地次地線。流水線上防靜電膠皮的鋪設工作臺面上防靜電膠皮的鋪設防靜電膠皮的接地6、生產(chǎn)線用防靜電周轉車：用于周轉元器件、半成品等的小車。其車體用金屬或防靜 電塑料制作。表面電阻Rsw 1010歐姆，車輪應使用導電橡膠制作， 車輪對地電阻 R<109 歐姆。7、環(huán)境：生產(chǎn)區(qū)域溫度一般

15、要求在2030 C,而相對濕度應保證 50%，不符時采取拖地等 措施使之達到要求。濕度增加則非導體材料的 表面導電率增加，使物體積蓄的靜電荷可以更 快泄漏。在生產(chǎn)工藝條件許可時，可以安裝空 調(diào)設備、噴霧器以提高空氣的相對濕度消除靜 電一般情況，用增濕法消除靜電的效果是很明 顯的。8、其他防靜電設施：建立專門的防靜電網(wǎng)，動力線要有效接地。最好設立防塵生產(chǎn)車間，入門處設置靜電泄漏門簾，使用防靜電窗簾。工作區(qū)域地面、臺面（含流水線、修理、老化、QC等）、流水線皮帶需鋪設防靜電膠皮。八、防靜電操作的注意事項1、對小機芯的保存，要使光頭在有短路焊點保護的狀態(tài)下。光頭物鏡短路焊點 光頭保護蓋LD腳部分2、要避免人、物品接觸到 LD腳造成LD劣化。3、 要確保在測試設備斷電且光頭線在光頭和PCB正確連