靜電防護知識培訓一期

1、靜電防護知識培訓一期第1頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 內 容 提 要物質的原子模型靜電基本概念靜電危害靜電是怎么產生的靜電防護2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第2頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 物質的原子模型原子由帶正電、質量重、不易移動的原子核，與核外帶負電、質量輕、繞原子核運動的電子所組成。原子核的總正電量與核外電子的總負電量大小相等。物體帶電是因為最外層電子的轉移（電荷分離） 2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第3頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電基本概念靜電：物體表面靜止的電荷。電荷(靜電

2、荷)：當對物體施加一定能量時，使本來正負電荷量相等而處于中性狀態(tài)的物體變成其中任何一方過剩的狀態(tài)，這過剩的電量就稱為電荷(靜電荷)靜電的實質是存在剩余電荷。電荷是所有的有關靜電現(xiàn)象本質方面的物理量。 2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第4頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 導體與絕緣體導體：若原子核最外圍的電子，所受的束縛力很微弱，則電子容易脫離原子核的束縛而自由地運動，稱為自由電子，這一類的物體容易導電，稱為導體，例如銅、鋁、.等。絕緣體：原子核和核外的電子彼此間的吸引力強，則電子不易脫離原子核的束縛，因此不易導電，稱為絕緣體，例如玻璃、毛皮.等。半導體：電荷移

3、動能力介于導體與絕緣體之間，如鍺、硅。在低溫時為絕緣體，高溫時為導體，且導電性隨溫度升高或加雜質而升高。 2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第5頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 為什么要進行靜電控制避免粒子(Particle) 吸附減低元件被破壞減少產品失效或者運作不穩(wěn)定 減少靜電放電造成損失2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第6頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電的危害A）靜電吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產品的功能與壽命。 ESAB) 靜電放電 ESD損壞器件損傷器件（潛在損壞）輻射電磁場（EMI)著火爆炸人體電擊C）發(fā)光

4、發(fā)聲D）產生臭氧2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第7頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電損傷的特點1.隱蔽性。人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電，但發(fā)生靜電放電，人體也不一定能有電擊的感覺。這是因為人體感知的靜電放電電壓為2-3KV。 2.潛伏性。有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內傷而形成隱患，而且增加了器件對靜電的敏感性。3.隨機性。從一個元件生產后一直到它損壞以前所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產生也具有隨機性。4.復雜性。靜電放電損傷分板工作，因電子產品的精細，微小的結構特點而費時、費事、費錢，要求

5、較復雜的技術往往需要使用掃描電鏡等精密儀器，即使如此有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別 5.嚴重性。二十世紀中后期靜電危害震驚世界2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第8頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電是怎樣產生的 通常物體保持電中性狀態(tài)，這是由于它所具有的正負電荷量相等的緣故。如果兩種不同的材料的物件因直接接觸或靜電感應而導致相互間電荷的轉移，使之存在過剩電荷，破壞了這種平衡狀態(tài)，這樣就產生了靜電。帶有靜電電荷的物體之間或者它們與大地之間有一定的電勢差，稱之為靜電勢。2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第9頁，共37頁，2022年，

6、5月20日，3點1分，星期四 靜電的產生方式 靜電產生的方式有很多，如接觸、摩擦、沖流、泠凍、電解、壓電、溫差等，但主要的有三種形式1）摩擦起電2）接觸分離起電3）感應帶電2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第10頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電的產生方式一摩擦帶電 當兩種具有不同的電子化學勢的材料相互接觸時，電子從化學勢高的材料向化學勢低的材料轉移。當接觸后又快速分離時，總有一部分轉移出來的電子來不及返回到它們原來所在的材料，從而使化學勢低的材料因電子過剩而帶負電，化學勢的材料因電子的不足而帶正電。卷狀紙、膠片的移動（開、卷、滾動）之時在地毯上步行時透明膠

7、的剝離及脫工服之時輸送或過濾液體或粉沫物時液化氣的噴出、噴刷漆時粉碎物體時及摩擦金屬表面時用液體清潔時水結冰時也會起電粉沫體的互相沖撞 2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第11頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 摩擦起電的例子塑料筆殼與頭發(fā)摩擦后可以吸小紙屑（摩擦帶電）用干布擦拭丙烯板，丙烯板容易吸灰塵（摩擦帶電）摩擦之后的聚乙烯袋，很難打開（摩擦起電）塑膠成形后起開模具時易起電（剝離起電）塑料梳子在冬天很難梳理頭發(fā) （摩擦起電）2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第12頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電的產生方式二剝離帶電兩個緊

8、密接觸的物體，在外力作用下迅速分離一些電子從一個物體轉移到另一個物體，使兩物體皆帶電，此種方式稱為剝離帶電結果：物體較易失去電子的部分帶正電，另一部分獲得電子則帶負電。2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第13頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電的產生方式三-感應帶電 主要是指在導電材料中發(fā)生的現(xiàn)象，當一個導體靠近帶電體時，會受到該帶電體形成的靜電場作用，在靠近帶電體的導體表面感應生出異種電荷，遠離帶電的表面出現(xiàn)同種電荷。2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第14頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電放電的破壞ESD59%都是由靜電

9、引致的半導體破壞率的分配：2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第15頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電損傷主要表現(xiàn)為：芯片內熱二次擊穿金屬噴鍍熔融介質擊穿表面擊穿體積擊穿等最后綜合表現(xiàn)為功能故障甚至造成人身傷害。2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第16頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 半導體的損壞形式有兩種1.直接損壞 器件不能操作 約占受靜電破壞的原件的百分之十2.潛在性損壞 器件可以操作但性能不穩(wěn)定，維修次數(shù)因而增加 約占受靜電破壞原件的百分之九十2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第17頁，共37頁，2022年，5

10、月20日，3點1分，星期四 靜電危害流程圖靜電分離電荷積累在設備上電荷積累在產品上電荷逸散電荷放電電荷放電產品品質不良（電子業(yè)）2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第18頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜 電 放 電蓄積在導體上的電荷，會在一次放電中將能量完全釋放，是常見靜電危害產生的原因靜電放電可概分為火花放電（Spark Discharge）電暈放電（Corona Discharge）、刷狀放電（Brush Discharge）、大量粉堆放電（Bulk Powder Discharge）、射狀放電（Propagation Brush Discharge）等形

11、式。不同放電形式的發(fā)生，與放電的電極形狀、材質距離、阻抗、數(shù)量有密切的關係，同時亦會產生不同的危害。2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第19頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜 電 防 護接地:將所有導體連接在一起，然後接地，並保持低的接地電阻，使導體上的電荷迅速向大地散逸，不致引起靜電放電的危害。人員接地：人體是最普遍存在的靜電危害源。對于靜電來說，人體是導體，所以可以對人體采取接地的措施設備接地：自動裝配設備使用導軌、傳動帶、滑道、元件運送器和其他裝置來移動器件使之按工藝要求的方向運動傳動帶和運送系統(tǒng)上可能會積累大量電荷，對設備進行接地可引導靜電向大地逸散。

12、2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第20頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜 電 防 護加濕:相對濕度（RH）對表面積累電荷的性能產生直接影響。相對濕度越高，零部件儲存電荷的時間就越短，表面電荷減小（因為相對濕度增加）的方式可通過復合或傳導，當相對濕度增加，空氣的電導率也隨之增加。在高濕度環(huán)境中，物質表面具親水性(Hygroscopicity)，容易吸附空氣中的水份，進而降低物質表面電阻，增加靜電向大地散逸的速率。但即使是在100%相對濕度時，電荷泄放速率的增加也不能取代適當?shù)腅SD控制操作規(guī)程。另外過高設備易結露。2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第

13、21頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜 電 防 護抗靜電材料:通常電阻值愈低的物質，其靜電散逸速度愈快，不易累積靜電，反之，電阻值愈高的物質，其靜電散逸速度愈慢，容易累積很高的靜電。在化工製程中經常遇到靜電荷累積在絕緣的產品或設備上，若能採用抗靜電的產品或設備，並實施接地，則靜電荷能很容易地向大地散逸。2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第22頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 防 靜 電 手 環(huán)2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第23頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電手環(huán)原理防靜電腕帶原理: 它的制作使用

14、靜電導電材料，通過與皮膚直接接觸，把人體靜電直接導走。防靜電手環(huán)是由緊貼手腕的不銹鋼外殼通過線內1M電阻由導線,鐵夾接地.目的是既要隨時泄放掉人體上的靜電,又要防止快速放電產生的火花,對靜電敏感器件造成損害,并起隔離作用.而斷線或接觸不良會使靜電手環(huán)形同虛設.所謂無線手環(huán)實際起不到泄放人體攜帶的靜電荷作用。 2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第24頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 手環(huán)佩帶方式靜電手環(huán)不銹鋼殼應戴在左手腕內側,此處接觸電阻最小.要與皮膚緊密接觸,不得松馳,不得隔以衣物.鱷魚夾應用根部夾持靜電地線裸露部份下班或行走時,操作員可摘下手環(huán),流動人員應取

15、下夾子, 繞在手腕上,以便流動使用. 2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第25頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 手環(huán)點檢儀器2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第26頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 手環(huán)點檢方法2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第27頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 手環(huán)點檢儀器手環(huán)點檢儀器原理：主要為測試防靜電手環(huán)之靜電接地阻抗，阻抗在要求范圍內則“GOOD”，超過或者低于要求范圍內則顯示“HIGH”或者“LOW”2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第28頁，共37頁，20

16、22年，5月20日，3點1分，星期四 靜電消除器2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第29頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電消除器靜電消除器是在空氣中產生帶正電和帶負電的兩種離子，當任何帶靜電體從這里經過時，相應的帶相反電荷的離子與其中和，消除靜電。靜電消除器采用電暈放電的原理，通過高壓電源產生器將輸入電壓(220V交流電)升至7KV-10KV交流或直流高壓作用在離子針上，將空氣分子電離產生平衡穩(wěn)定的正負離子以中和帶電物體，同時氣流吹除帶電灰塵。2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第30頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 靜電消除器

17、種類靜電消除器主要由高壓電源產生器和離子針兩部分組成，根據(jù)不同的需要和工作場所，離子針有以下形式：離子棒：在狹小空間或設備內部安裝使用，有無風和帶風兩種類型 離子風機：大面積、快速中和靜電，分懸掛式、臺式等各種型號 離子風槍/風嘴 ：局部高效快速中和靜電及吹除灰塵2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第31頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 防靜電服原理服裝靜電的產生與危害 人在從事各種勞動活動時，人體與衣服、衣服與衣服、以及衣服與周圍物體間的摩擦可造成電荷的大量產生與積聚，因此當衣服為絕緣物質時，靜電電荷將無法泄露而存在于人體上，隨時可能造成放電危害。防靜電工作服的

18、消電機理:防靜電工作服是用靜電導電織物為面料而縫制的。其消電機理為：a. 經由導電纖維形成電荷通道向大地泄放靜電荷；b. 由纖維的電暈放電中和靜電荷。 2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第32頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 導體與絕緣材料（1）靜電導電材料 :表面電阻RS 1x105的材料。（2）靜電耗散材料 :表面電阻大于1x 105且小于1x 1012的材料。 (3)抗靜電材料: 能抑制摩擦生電的材料,能抑制摩擦生電至200V以下的材料.-抗靜電材料并不須要量測其表面電阻率或體電阻來決定其特性.（4）絕緣材料: 表面電阻 1x1012的材料。靜電屏蔽材料:表面電阻率等于或小于104的材料. 2011-11-15佳藝田電子/ 工 程 部第33頁，共37頁，2022年，5月20日，3點1分，星期四 泄放