靜電防護(hù)培訓(xùn)-原理篇課件

靜電防護(hù)培訓(xùn)

-------原理篇12/16/20221介紹靜電基礎(chǔ)知識靜電控制的原理電子工業(yè)中的靜電防護(hù)日常工作中的注意事項12/16/20222靜電基礎(chǔ)知識何為靜電？

為何要防靜電？靜電在電子工業(yè)中的危害

相關(guān)術(shù)語12/16/20223靜電產(chǎn)生的方式有很多，常見的有摩擦、接觸、流動、感應(yīng)等。在電子工業(yè)生產(chǎn)使用環(huán)境中存在許多靜電源，典型的靜電源有工作臺、工作椅、普通的工作鞋、普通的塑料包裝材料、塑料托盤、零件盒、高速熱風(fēng)（熱風(fēng)槍、壓縮機(jī)、回流焊爐）等。其中，人是最為常見的靜電源！12/16/20225靜電起電極性序列表12/16/20226為何要防靜電？

在電子工業(yè)中，隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，不斷要求電子產(chǎn)品日益向輕、薄、短、小、高密度等方向發(fā)展，導(dǎo)致集成電路的集成度不斷提高。隨著集成度的不斷提高，集成電路的內(nèi)絕緣層越來越薄，其連接導(dǎo)線寬度與間距越來越小。12/16/20227典型的靜電電壓

靜電電荷源測得的電壓（V）10%--20%RH65%--90%RH走過地毯350001500在聚烯烴類塑料地面行走12000250工作臺旁操作的工人6000100翻動聚乙烯膜封皮的說明書7000600從工作臺拾起普通聚乙烯袋200001200墊有聚氨酯泡沫的工作16/20228由上表可以看出在電子產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)輸、存儲等流轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的靜電電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其閾值。為此，往往在電子產(chǎn)品的流轉(zhuǎn)過程中，器件就會因為某一個過電壓而產(chǎn)生硬（或軟）擊穿現(xiàn)象，使之失效或嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性。12/16/202210

有關(guān)單位對上海市多家電子企業(yè)的調(diào)查表明，MOS器件的4%~10%左右，是因ESD而失效的。靜電造成的電子產(chǎn)品的平均損壞率：部門平均損壞率（%）制造廠16~27承銷商8~4用戶27~3312/16/202212靜電在電子工業(yè)中的危害靜電對元器件損害的形式：靜電吸附灰塵，降低元件絕緣電阻（縮短壽命）。靜電放電破壞，使元件受損不能工作(完全破壞)。靜電放電電場或電流產(chǎn)生的熱，使元件受傷（潛在損傷）。靜電放電產(chǎn)生的電磁場幅度很大（達(dá)幾百伏/米）頻譜極寬（從幾十兆到幾千兆），對電子產(chǎn)品造成干擾甚至損壞（電磁干擾）12/16/202214靜電對器件擊穿的形式：（1）硬擊穿：元器件功能完全損壞，失去功能。（2）軟擊穿：有些靜電敏感器件遭至靜電輕微擊傷后不易發(fā)現(xiàn)，只有經(jīng)過多次周轉(zhuǎn)，甚至已隨電子產(chǎn)品投入正式使用后，才會發(fā)現(xiàn)這種輕微的擊傷現(xiàn)象稱之為軟擊穿。軟擊穿不進(jìn)行全面測試是發(fā)現(xiàn)不了的，在一定條件下會導(dǎo)致器件的失效，后果比硬擊穿更為嚴(yán)重。12/16/202215靜電對電子產(chǎn)品損害特點(diǎn)(1)隱蔽性人體不能直接感知靜電除非發(fā)生靜電放電,但是人體感知的靜電放電電壓為2－3KV(2)潛在性有些電子元器件受到靜電損傷后短時間內(nèi)性能可能沒有明顯的下降。12/16/202216(3)隨機(jī)性

靜電的產(chǎn)生具有隨機(jī)性，從一個元件產(chǎn)生一直到它損壞以前，所有的過程都受到靜電的威脅(4)復(fù)雜性

靜電放電損傷的失效分析工作，要求較高的技術(shù)并往往需要使用掃描電鏡等高精密儀器。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，使人誤把靜電損傷失效當(dāng)作其他失效。12/16/202217相關(guān)術(shù)語靜電物體表面過?；虿蛔愕奶幱谙鄬Ψ€(wěn)定狀態(tài)的靜止電荷。靜電放電（ESD）靜電電場的能量達(dá)到一定程度后，擊穿其間介質(zhì)而向空氣或周圍低電位物體發(fā)生接觸或非接觸式放電使帶電體電荷部分或全部消失的現(xiàn)象。12/16/202218泄放將靜電荷安全傳導(dǎo)到地。中和利用異性電荷使靜電消失。接地電氣連接到能提供或接受大量電荷的物體上（如大地、艦船或運(yùn)載工具金屬外殼等）。12/16/202220防靜電工作區(qū)由各種防靜電設(shè)施、器件及明確的區(qū)域界限形成的工作場地。導(dǎo)靜電材料表面和體積電阻率分別小于1x107Ω、1x106Ω.m的材料為導(dǎo)靜電材料。（GB12158《防止靜電事故通用導(dǎo)則》規(guī)定）12/16/202221靜電控制原理靜電耗散與泄露靜電中和靜電屏蔽與接地環(huán)境增濕12/16/202223從前面的分析可知靜電是由于物體接觸分離，甚至沒有接觸的感應(yīng)等方式產(chǎn)生的，就連我們周圍的空氣也是由原子組成的，當(dāng)這些空氣流動時也會產(chǎn)生靜電，可以說：在任何時間、任何地點(diǎn)都可能產(chǎn)生靜電。要完全消除靜電幾乎不可能的，但可以采取一些措施控制靜電在不危害的程度之內(nèi)。12/16/202224靜電耗散及泄露靜電耗散是將電子生產(chǎn)用的各類用品用ESD防護(hù)材料（靜電防護(hù)材料）來制備。當(dāng)因各種原因在其上產(chǎn)生靜電時，通過靜電耗散使靜電荷不能在用品上某點(diǎn)或某區(qū)域積累，降低單位面積的靜電電量，從而起到降低靜電電位作用，防止靜電放電的發(fā)生。例如，我們使用的防靜電元件盒、防靜電的包裝材料等就是用的靜電耗散原理。12/16/202226靜電泄露是經(jīng)帶電體上的電荷通過內(nèi)部和表面等途徑，而使之部分或全部消失的現(xiàn)象。例如，我們將工作臺鋪防靜電臺墊并將臺墊進(jìn)行接地處理就是為了將臺墊及臺墊上的物體產(chǎn)生的靜電及時的泄放掉，還有有繩的防靜電手腕就是為了將人體的靜電荷盡快的泄放到大地。12/16/202227靜電中和靜電中和就是帶電體上的電荷與其內(nèi)部和外部相反符號的電荷（電子或離子）的復(fù)合而使所帶靜電荷部分或全部消失的現(xiàn)象。靜電中和措施是通過金屬放電針或放射線使空氣電離產(chǎn)生正負(fù)離子與靜電源上的正負(fù)電荷中和，從而消除靜電源上積累的靜電。12/16/202228環(huán)境增濕環(huán)境相對濕度增加，則非導(dǎo)體材料表面的電阻減少，使物體積聚的靜電荷可以更快的泄露。例如，放置在相對濕度在90%環(huán)境中紙的表面電阻大約在1*109Ω左右，而同樣的紙放置在相對濕度40%以下時，表面電阻可達(dá)1*109Ω以上。為對靜電達(dá)到最佳的控制，環(huán)境的相對濕度硬保持在55%～75%范圍之內(nèi)。12/16/202230典型的靜電電壓

靜電電荷源測得的電壓（V）10%--20%RH65%--90%RH走過地毯350001500在聚烯烴類塑料地面行走12000250工作臺旁操作的工人6000100翻動聚乙烯膜封皮的說明書7000600從工作臺拾起普通聚乙烯袋200001200墊有聚氨酯泡沫的工作16/202231電子工業(yè)中的靜電防護(hù)

靜電防護(hù)原則EPA組成及要求12/16/202232靜電防護(hù)原則1）抑制靜電荷的積累；2）迅速、安全、有效地消除已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷。12/16/202233EPA組成及要求

防靜電工作區(qū)（electrostaticdischargeprotectedareaEPA）定義：配備各種防靜電裝備（用品）和設(shè)置接地系統(tǒng)（等電位連接）、能限制靜電的積累和電位、具有確定邊界和專門標(biāo)記的生產(chǎn)、維護(hù)、存儲、使用、裝配SSD的場所。12/16/202234EPA硬件組成和要求人體靜電防護(hù)用品有：防靜電工作服、防靜電鞋（鞋束）、手腕帶、手套（指套）、帽子、襪子等。12/16/20223512/16/202236防靜電物流傳遞用品有：防靜電包裝（盒、箱、托盤等）、充填材料（泡沫材料、發(fā)泡材料）、運(yùn)轉(zhuǎn)車、周轉(zhuǎn)器具、存放柜（架）、傳輸帶等。12/16/20223712/16/20223812/16/202239防靜電地坪：地坪可以是多種類型，像PVC地板磚，高架防靜電活動地板、環(huán)氧樹脂類、橡膠（塑）地面、瓷磚、地毯、水泥類等。12/16/202240防靜電操作系統(tǒng)有：工作臺、工作椅、工具類（電烙鐵、吸錫器、分路棒、維修工具、刷子、夾具、氣動或電動工具）等。12/16/20224112/16/202242防靜電接地系統(tǒng)：防靜電獨(dú)立接地系統(tǒng)或與其他幾種接地共用接地系統(tǒng)。環(huán)境控制系統(tǒng)：溫度和濕度控制設(shè)備、環(huán)境潔凈度控制系統(tǒng)（含風(fēng)淋室等）、防塵抹布、粘塵墊等，電磁防護(hù)設(shè)施（根據(jù)實(shí)際要求確定）。專用生產(chǎn)裝聯(lián)設(shè)備：采取防靜電措施的生產(chǎn)裝聯(lián)設(shè)備（烘箱。波峰焊機(jī)。插裝機(jī)、超聲清洗機(jī)、噴漆設(shè)備、高壓設(shè)備等）。12/16/202243特殊防靜電用具（品）：各類靜電消除器（離子風(fēng)、放射性、離子?xùn)澎o電消除器、靜電消除刷等）、防靜電劑（噴劑、蠟、膠等）。通常這類用品的配置或使用，根據(jù)實(shí)際需要來確定。12/16/202244靜電測量（監(jiān)控）系統(tǒng)：常用的有非接觸或接觸式靜電壓表、高阻測試儀、靜電衰減時間測試儀、靜電屏蔽性能測試儀、接地電阻測試儀等、接地系統(tǒng)監(jiān)測儀、配套的測試用具和各種電極。12/16/202245日常工作中的注意事項12/16/202246通用要求我公司常見的SSD：物料編碼類別0108XXX穩(wěn)壓器、可控硅、光耦、晶振類0109XXX集成電路類0119XXX模塊類0107001~0107014MOS場效應(yīng)管類0106031、0106033肖特基二極管類0112XXX液晶顯示器、真空熒光屏類含有上述器件的組件等12/16/202247我公司接地要求防靜電接地線都要連接到各樓層就近的專門的接地端子上，要求接地端子不得有銹跡。三相五線制供電的位置可以用大地線作為防靜電地線，但是零線、地線不得混接，設(shè)備的保護(hù)接地與防靜電接地不能串接。為防止混淆，防靜電接地一律采用的是2.5mm2的黃綠色RV軟線。12/16/20224812/16/202249地面要求：經(jīng)常用濕潤的拖把拖地，保持地面的整潔衛(wèi)生，減少灰塵產(chǎn)生的靜電及靜電吸附現(xiàn)象。

只有穿防靜電鞋的工作人員方可踩踏防靜電地墊，嚴(yán)禁沒有穿防靜電鞋的操作者在地墊上經(jīng)過！并且每天用潮濕的拖把清潔地墊以保持地墊表面的清潔！12/16/202250環(huán)境濕度控制防靜電工作區(qū)的環(huán)境相對濕度應(yīng)保持在50%～80%范圍之內(nèi)，禁止在環(huán)境相對濕度小于30%的條件下操作SSD。SSD的庫房環(huán)境相對濕度應(yīng)保持在30%～80%。在不對產(chǎn)品造成有害影響的前提下可以通過用灑水拖地等方法控制環(huán)境的相對濕度。貼片室由SMT專門負(fù)責(zé)人每天記錄環(huán)境溫濕度表格焊接組由焊接班長每天記錄環(huán)境溫濕度表格倉庫由賬務(wù)員每天記錄環(huán)境溫濕度表格12/16/202251防靜電臺墊防靜電臺墊上不得隨意堆放橡皮、紙片、普通塑料包裝、玻璃等易產(chǎn)生靜電的雜物。作業(yè)文件等應(yīng)放置在文件夾中或懸掛在線體上方。12/16/202252規(guī)范佩戴防靜電手腕帶

a.手腕帶不銹鋼殼應(yīng)戴在左手腕內(nèi)側(cè),此處接觸電阻最小。

b.要與皮膚緊密接觸,不得松馳,不得隔以衣物或戴在涂有潤膚油等化妝品的皮膚表面。

c.鱷魚夾應(yīng)用根部夾持靜電地線裸露部份,而不應(yīng)使用前端齒部夾持。

d.每天上班時用手腕帶測試儀檢查并記錄靜電手腕的性能，如果發(fā)現(xiàn)不合格者應(yīng)立即調(diào)整修理或更換。12/16/202253e.除庫管員及領(lǐng)料員可以佩戴無繩手腕帶外，其他要求佩戴手腕帶的工位均指的是有繩手腕帶。正確佩戴錯誤佩戴12/16/202254穿防靜電鞋時不能穿化纖類的襪子，不得墊鞋墊，鞋底應(yīng)保證潔凈、無絕緣物質(zhì)。12/16/202255拒絕接收未采用防靜電包裝材料的SSD；12/16/202256常見的防靜電標(biāo)志12/16/202257當(dāng)需要把SSD及其部件從靜電防護(hù)容器中取出時，必須在防靜電工作區(qū)內(nèi)進(jìn)行，一般還應(yīng)在靜電安全工作臺上進(jìn)行，并應(yīng)戴上防靜電腕帶，無防靜電腕帶的工序必須佩戴防靜電手套或手指套。12/16/202258在任何場合均不允許未采取防靜電措施的人員接觸SSD及其零部件。操作時應(yīng)盡量減少對SSD及其部件的接觸次數(shù)，盡量減少SSD與臺面或容器表面的相對運(yùn)動。SSD及其組件在操作、傳遞過程中不能碰到衣服、紙張、塑料和頭發(fā)等易積累靜電的物品；12/16/202259對于沒有原包裝的靜電敏感器件應(yīng)該將其裝入防靜電元件袋中，如果采用公司統(tǒng)一采購的靜電屏蔽袋，必須將屏蔽袋的袋口用自封條或膠帶將袋口封?。?2/16/202260對于普通的含有SSD的印制板組件應(yīng)該用粉紅色的防靜電氣泡膜纏繞包裝。對于自行加工的ARM及DSP套件入庫時應(yīng)檢查是否用防靜電屏蔽袋包裝，并且袋口密封完好！目前可能有部分外