防靜電知識(shí)介紹

1、1,ESD的危害與消除2009.10,YADION SECIENCE&TECHNOLOGY CO.,LTD.,,2,自然界的ESD現(xiàn)象,現(xiàn)象A：閃電，每一次閃光都是一次巨大的靜電釋放，靜電從聚集的雷雨云傳向地球?，F(xiàn)象B：洗衣機(jī)洗完衣物后，用手取出衣物時(shí)，發(fā)出噼啪聲和火花?，F(xiàn)象C：走過(guò)地毯后觸摸門(mén)的把手，會(huì)感覺(jué)電擊。據(jù)日本80年代統(tǒng)計(jì),失效的半導(dǎo)體器件中,45%是靜電造成的.,3,靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn),靜電釋放（ES

2、D）的定義：電荷從一個(gè)物體突然傳遞到另一個(gè)物體的過(guò)程。什么是靜電？靜電是由于物質(zhì)表面的正負(fù)電荷分離所造成的電位；靜電的高低與材料的特性、環(huán)境溫度、濕度等密切相關(guān)。,,4,對(duì)靜電和靜電危害的認(rèn)識(shí),靜電(Electrostatic )——是物體表面過(guò)剩或不足的靜止電荷。是一種電能，它存留于物體表面；是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果，是通過(guò)電子或離子的轉(zhuǎn)換而形成的。靜電現(xiàn)象是電荷在產(chǎn)生和消失過(guò)程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱(chēng)。隨著科技發(fā)展

3、，靜電現(xiàn)象已在靜電噴涂、靜電紡織、靜電分選、靜電成像等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但在另一方面，靜電在許多領(lǐng)域帶來(lái)重大危害和損失。在電子工業(yè)中,靜電位達(dá)1.5-35KV,足以使元器件受損,硬擊穿或軟擊穿,形成永久性或暫時(shí)性失效.,5,靜電基礎(chǔ)知識(shí),靜電現(xiàn)象（electrostatic phenomenon) ●由于帶電體的靜電場(chǎng)作用而引起的靜電放電、靜電感應(yīng)、介質(zhì)極化及靜電力作用等物理現(xiàn)象的統(tǒng)稱(chēng)。

4、 ●靜電的高低與材料特性、環(huán)境溫度、濕度等密切相關(guān),,6,靜電放電（ESD）,無(wú)任何感覺(jué)： 1000V聽(tīng)到放電聲音：2000~3000V能夠感覺(jué)到： 3000~4000V能夠看到： >5000V,,7,靜電的產(chǎn)生（一）,傳導(dǎo)帶電

5、摩擦生電感應(yīng)生電,,8,靜電的產(chǎn)生（二）,地板：尤其是塑料地板或地毯椅子：木質(zhì)、塑料或化學(xué)材質(zhì)衣服：化纖及一般布料工作臺(tái)面：磨光、油漆及上蠟其它：塑料墊、文件夾等任何產(chǎn)生摩擦的地方,,9,靜電是否可不產(chǎn)生,是自然現(xiàn)象，沒(méi)法杜絕只能消除或減小想法泄放,,10,所能產(chǎn)生的電位,,11,靜電放電危害的幾種模式,1.引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故2.造成人體電擊3.造成產(chǎn)品損害4.造成對(duì)電子設(shè)備正常運(yùn)行的干擾.,,12,靜電感應(yīng)危

6、害,靜電感應(yīng)是使物體帶電的一種方式可在器件引線、工具、包裝容器上產(chǎn)生高的靜電壓，并對(duì)半成品等造成靜電損害,,13,環(huán)境濕度對(duì)靜電的影響,在干燥的季節(jié)產(chǎn)生靜電的幾率大在濕度較大的環(huán)境中產(chǎn)生靜電的幾率小在工廠廠房?jī)?nèi),增加濕度,減小靜電的產(chǎn)生.最好:濕度RH在45%-75%內(nèi)形成機(jī)理是介質(zhì)物體表面電導(dǎo)率提高,,14,關(guān)于電子產(chǎn)品靜電防護(hù),電子產(chǎn)品的靜電防護(hù)工作，具有下述明顯特點(diǎn):1/ 超細(xì)、超薄的加工工藝和產(chǎn)品細(xì)微結(jié)構(gòu) ,即使20

7、V下也可能造成損害2/ 對(duì)靜電敏感的產(chǎn)品，如半導(dǎo)體分立器件、集成電路、厚薄膜電路等3/ 靜電防護(hù)工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，它涉及敏感電子產(chǎn)品的制造、裝配、處理、檢查、試驗(yàn)、維修、包裝、運(yùn)輸、貯存、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)，而且是一種串聯(lián)模式，任一環(huán)節(jié)上的失誤，都將導(dǎo)致整個(gè)防護(hù)工作的失??；,,15,ESD在工業(yè)領(lǐng)域的危害,電子產(chǎn)品靜電放電損害的特點(diǎn):隱蔽性失效分析的復(fù)雜性損傷具有潛在性損傷的隨機(jī)性,,16,電子元器件靜電損傷的失效類(lèi)型,1/

8、突發(fā)性完全失效，ESD造成電子元器件鋁條燒斷、硅片局部融化、PN結(jié)邊緣損傷等,是硬性損傷，約占總數(shù)10%2/ 潛在性緩慢失效，靜電能量低，對(duì)元器件造成輕度損傷，難以預(yù)先檢測(cè)，只能在工作過(guò)程中發(fā)生，是軟損傷，約占90%，危害最大。,,17,靜電對(duì)器件和產(chǎn)品的破壞機(jī)理,熱擊穿 金屬導(dǎo)電層熔化 介質(zhì)擊穿 氣體電弧放電 表面擊穿 體擊穿,,18,部分元件對(duì)靜電的敏感程度,,19,靜電對(duì)元器件的損傷程度,對(duì)P-N結(jié)造成軟擊穿，產(chǎn)品可靠

9、性下降,,20,靜電對(duì)元器件的損傷程度,芯片內(nèi)單晶硅金屬鍍膜擊穿產(chǎn)品廢品率上升,,21,靜電對(duì)元器件的損傷程度,芯片內(nèi)引線擊穿使產(chǎn)品廢品率上升,,22,靜電防護(hù)的重要性,電子行業(yè)除ESD損傷外，靜電還會(huì)導(dǎo)致 ESA (Electro-Static Attraction) EML(Electro-Magnetic Interference)對(duì)凈化間最具有威脅的是ESA導(dǎo)致的表面污染物,,23,（ESD）靜電放電所造成

10、的損失,,24,電子產(chǎn)品制造中的靜電源,(1) 人體靜電(2)工作服 (3)工作鞋 (4)樹(shù)脂、漆膜、塑料膜封裝的器件放入包裝中運(yùn)輸時(shí) (5)用PP（聚丙烯）、PE (6) 普通工作臺(tái)面，磨光、油漆及上蠟； (7) 地板； (8) 電子生產(chǎn)設(shè)備和工具方面：,,25,靜電防護(hù)的有關(guān)標(biāo)記和符號(hào),標(biāo)記和符號(hào)是一種無(wú)聲語(yǔ)言,按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，如：靜電敏感器件、接地點(diǎn)符號(hào)等推薦使用黃色和黑色,,靜電敏感基本符號(hào),26,靜電防護(hù)原理

11、、目的和總的原則,對(duì)可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電積聚。采取措施，使靜電邊產(chǎn)生，邊泄放，并將靜電電壓控制在安全范圍內(nèi)。對(duì)已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時(shí)釋放。 靜電防護(hù)的核心是“靜電消除”。,,27,對(duì)人體的ESD的控制,(1)管理上： 在ESD安全區(qū)域張貼標(biāo)志，在ESD敏感器件上粘貼標(biāo)簽，并對(duì)員工進(jìn)行這方面的培訓(xùn)。(2)工程上： 控制空氣濕度，采用離子發(fā)生器，安裝可以消散靜電的地板、工作臺(tái)。(3)員工： 由

12、于人是損壞ESD器件的罪魁禍?zhǔn)祝挥忻恳?位員工的參與與配合，所有這些方法才能起到 真正的作用。必須對(duì)人進(jìn)行ESD控制。,,28,上衣與褲子摩擦后脫下時(shí)人體帶電情況,,29,具體的ESD方法,具體思路是： (1)將電荷到達(dá)器件之前，將其有控制的排除 ,進(jìn)入工作區(qū)前穿戴靜電保護(hù)服裝\器具,門(mén)禁檢測(cè)等系統(tǒng)(2)隨時(shí)監(jiān)控,消除產(chǎn)生的靜電,采用離子風(fēng)消除;用腕帶或腳接地帶隨時(shí)泄放;接地監(jiān)控;(3)還有一些其他方式將電荷安

13、全接地。,,30,工作臺(tái)面的ESD控制,工作臺(tái)面鋪設(shè)防靜電橡塑膠板，同時(shí)有效接地，隨時(shí)泄放靜電。 與接地監(jiān)控系統(tǒng)連接在一起，實(shí)時(shí)監(jiān)控。,,31,防靜電材料的特性和分類(lèi),抗靜電材料的定義， ★IEC801-2規(guī)定為表面電阻率為105 ?.cm～1011 ?.cm歐姆每方； ★DoD—HDBK－263的規(guī)定是把材料分為“靜電耗散材料”（表面電阻率為105?.cm～109 ?.cm。歐姆每方）和“抗靜電材料”(表面電

14、阻率為109?.cm～1014?.cm歐姆每方)；★IEC／TC47(c．o)1330則規(guī)定“抗靜電材料”屬于不能按電阻率分類(lèi)的材料，只能定性為“當(dāng)相對(duì)摩擦或從相同的或其他類(lèi)似的材料分離時(shí)，呈現(xiàn)最少電荷生成特性的材料”。 實(shí)際上，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的大致范圍差不太多，對(duì)于我們工廠來(lái)說(shuō)，沒(méi)有深究的必要，只要夠用即可。,,32,表面電阻率,導(dǎo) 電 體 表 面 電 阻 率 低 于105歐 姆 /平 方放 電 體 表 面 電

15、阻 率 在 106 _ 109歐 姆 /平 方絕 緣 體 表 面 電 阻 率 大 于109歐 姆 /平 方,,33,靜電防護(hù)器材和耗材,(1) 人體防靜電系統(tǒng)——包括防靜電腕帶、工作服、帽、手套、鞋、襪等(2) 防靜電地面——包括防靜電水磨石地面、防靜電橡膠地面、PVC防靜電塑料地板、防靜電地毯、防靜電活動(dòng)地板等。(3) 防靜電操作系列——包括防靜電工作臺(tái)墊、防靜電包裝代、防靜電、物流小車(chē)、防靜電烙鐵及工具等(4) 防靜電監(jiān)控、

16、接地、離子化系統(tǒng)，包括聯(lián)網(wǎng)靜電監(jiān)控。,,34,包裝材料技術(shù),防護(hù)包裝材料是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品靜電防護(hù)包裝的基礎(chǔ)，只有合適的材料才能勝任一般意義上的包裝功能和防靜電功能需要，要同時(shí)具備是不易的。 材料的防靜電能力與其自身的摩擦起電特性、電導(dǎo)率、衰減時(shí)間有關(guān)。,,35,接地材料技術(shù),接地技術(shù)是任何電子設(shè)備與設(shè)施中的一項(xiàng)重要技術(shù) 接地是靜電防護(hù)中最有效的最基本的技術(shù)措施 各接地系統(tǒng)有不同的接地電阻要求,,36,人體靜電防護(hù)接地系統(tǒng),因

17、為人體是一個(gè)最重要的靜電源安全限流電阻的數(shù)值選用避免人體不慎觸電時(shí)，形成一個(gè)通路，原則：流經(jīng)人體電流小于5 mA;(工頻線電壓380V)人體靜電荷能通過(guò)該電阻較快釋放，即人體皮膚靜電在0.1s內(nèi)衰減至100V的敏感產(chǎn)品靜電安全閾值以下： 綜合上述兩因素，取為7.5×105～1×107?為宜。實(shí)際常用 1M?,,37,工作臺(tái)面 / 地板材料技術(shù),工作臺(tái)面應(yīng)該鋪設(shè)防靜電膠板，表面是泄放層，下面是導(dǎo)電層，下層一

18、定接地。地面/地板一般都是防靜電的自流平或防靜電地板。,,38,工作服 / 手套 / 手指套材料技術(shù),工作服也易產(chǎn)生放電工作服防靜電的機(jī)理是泄放與中和 接地時(shí),經(jīng)導(dǎo)電纖維向大地泄放 不接地時(shí),借助導(dǎo)電纖維的微弱電暈放電而消電,,39,離子發(fā)生器技術(shù),在工作臺(tái)區(qū)間形成離子化環(huán)境，使得工件上、服裝上等隨時(shí)產(chǎn)生的靜電荷能夠被中和。,,40,防靜電檢測(cè)的作用和意義,熟悉靜電檢測(cè)很

19、重要，只有知道靜電是怎么回事，具體的技術(shù)數(shù)值，才能知道怎么樣針對(duì)解決它。,,41,靜電測(cè)量參數(shù)和測(cè)量方法,測(cè)量參數(shù)一般包括： 靜電電位 電阻與電阻率 接地電阻 人體靜電參數(shù)等測(cè)量?jī)x器都是接觸式或非接觸式靜電電壓表等采用場(chǎng)強(qiáng)計(jì)來(lái)測(cè)量。電阻的測(cè)量，按國(guó)標(biāo)GB1410-89采用高阻計(jì)。,,42,測(cè)量靜電所面對(duì)的難點(diǎn),對(duì)測(cè)量?jī)x器的絕緣程度要求高靜電測(cè)量受各種環(huán)境條件影響顯著靜電測(cè)量結(jié)果的復(fù)現(xiàn)性差,,43

20、,測(cè)量?jī)x器的種類(lèi)和原理,靜電測(cè)量?jī)x器 (1) 靜電場(chǎng)測(cè)試儀——用于測(cè)量臺(tái)面、地面等表面電阻值。平面結(jié)構(gòu)場(chǎng)合和非平面場(chǎng)合要選擇不同規(guī)格的測(cè)量?jī)x。 (2) 腕帶測(cè)試儀——測(cè)量腕帶是否有效。 (3) 人體靜電測(cè)試儀——用于測(cè)量人體攜帶的靜電量，人體雙腳之間的阻抗，測(cè)量人體之間的靜電差，腕帶、接地插頭、工作服等是否防護(hù)有效。還可以作為入門(mén)放電，把人體靜電隔在車(chē)間之外。 (4) 兆歐表——用于測(cè)量所有導(dǎo)電型、抗靜電型及

21、靜電 泄放型表面的阻抗或電阻。,,44,測(cè)量的應(yīng)用例子,正常工作時(shí)隨時(shí)測(cè)量靜電位的數(shù)值 定期測(cè)量，包括接地電阻的測(cè)量、靜電位的測(cè)量,,45,如何控制ESD,防靜電的基本要求: ★防止靜電的產(chǎn)生 ★減少和消除靜電荷 ★減少靜電的危害 ★嚴(yán)格防靜電管理,,46,靜電的消除方式,安全對(duì)地釋放（對(duì)放電體而言）離子中和（對(duì)絕緣體而言）,,47,靜電控制的幾個(gè)方面,防止靜電菏積聚（Preventio

22、n）建立安全的泄放通路（Grounding）設(shè)立良好的離子中和設(shè)備確認(rèn)并有效的監(jiān)測(cè)措施控制靜電的生成環(huán)境,,48,靜電的全面控制,如圖所示,靜電 的全面控制,,49,靜電防護(hù)方法,使用防靜電材料 泄漏與接地 靜電防護(hù)材料的使用方法,,50,對(duì)非導(dǎo)體帶靜電的消除方法,非導(dǎo)體帶靜電的消除——不能用接地的方法 對(duì)于絕緣體上的靜電，由于電荷不能在絕緣體上流動(dòng)，因此不能用接地的方法消除靜電?？刹捎靡韵麓胧?(a

23、) 使用離子風(fēng)機(jī)——離子風(fēng)機(jī)產(chǎn)生正、負(fù)離子，可以中和靜電 源的靜電。可設(shè)置在空間和貼裝機(jī)貼片頭附近。 (b) 使用靜電消除劑——靜電消除劑屬于表面活性劑?？捎渺o電 消除劑檫洗儀器和物體表面，能迅速消除物體表面的靜電。 (c) 控制環(huán)境濕度——增加濕度可提高非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率, 使物體表面不易積聚靜電。例如北方干燥環(huán)境可采取加濕通

24、 風(fēng)措施。 (d) 采用靜電屏蔽——對(duì)易產(chǎn)生靜電的設(shè)備可采用屏蔽罩 （籠），并將屏蔽罩（籠）有效接地。,,51,對(duì)人體的ESD的控制,按階段隨時(shí)保證人體的接地措施的完整和正常； 在進(jìn)入工作區(qū)前檢測(cè)其防靜電措施是否完整？到位？ 進(jìn)入工作狀態(tài)和區(qū)域后，實(shí)時(shí)監(jiān)控其接地措施的正常工作？不會(huì)出現(xiàn)故障，一方面靠人的自覺(jué)；另一方面靠?jī)x器、技術(shù)保證；,,52,工作臺(tái)面的ESD控制,保證工作臺(tái)接地的

25、完整和正常，包括工裝設(shè)備也要有完好的接地。以下圖是一些公司的防靜電工作臺(tái)的常用接地方法,,53,工裝夾具,在工作場(chǎng)地或流水線上的工裝夾具，也要保證接地確保接地的完好,,54,設(shè)備 \物料,確保設(shè)備的接地物料運(yùn)輸過(guò)程中，采用防靜電包裝,,55,設(shè)計(jì)階段即要考慮防靜電措施,為了在電子產(chǎn)品制造中盡量少的產(chǎn)生靜電，控制靜電荷積聚，對(duì)已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時(shí)釋放，應(yīng)從廠房設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、操作、管理制度等方面采取有效措施。,,56,

26、現(xiàn)場(chǎng)的工藝控制,生產(chǎn)設(shè)備必須接地良好防靜電要求設(shè)置防靜電區(qū)域，并有明顯的防靜電警示標(biāo)志 :定期測(cè)量地面、桌面、周轉(zhuǎn)箱等表面電阻值 靜電安全區(qū)（點(diǎn)）的工作臺(tái)上禁止放置非生產(chǎn)物品 工作人員進(jìn)入防靜電區(qū)域，需放電。操作人員進(jìn)行操作時(shí)，必須穿防靜電工作服、鞋 操作時(shí)要戴防靜電腕帶，每天測(cè)量腕帶是否有效 測(cè)試SSD時(shí)應(yīng)從包裝盒、管、盤(pán)中取一塊，測(cè)一塊，放一塊，不要堆在桌子上。經(jīng)測(cè)試不合格器件應(yīng)退庫(kù) 加電測(cè)試時(shí)必須遵循加電和去電順序。

27、加電順序：低電壓→高 電壓→信號(hào)電壓的順序進(jìn)行。去電順序與此相反。同時(shí)注意電 源極性不可顛倒，電源電壓不得超過(guò)額定值 檢驗(yàn)人員應(yīng)熟悉SSD的型號(hào)、品種、測(cè)試知識(shí)，了解靜電保護(hù) 的基本知識(shí),,57,防靜電設(shè)備產(chǎn)品的分類(lèi)及技術(shù)原理,在工作中，防靜電設(shè)備很多，在每個(gè)環(huán)節(jié)都可用到，而且其作用范圍不一，效果也不一樣，使用的領(lǐng)域也不一樣，在電子工業(yè)我們大家比較熟悉，就可按以下分許多類(lèi)。按使用階段分：在工作前準(zhǔn)

28、備、預(yù)備、預(yù)防階段 按工作原理分：采用靜電正負(fù)電荷中和或接地泄放的 方法,,58,ESD設(shè)備（一),基本的ESD設(shè)備（離子泄放技術(shù)） □單線路靜電腕帶 □雙線路靜電腕帶 □放靜電腕帶監(jiān)控系統(tǒng)中級(jí)的ESD設(shè)備（離子中和技術(shù)） □交流靜電消除器高級(jí)的ESD設(shè)備（離子中和技術(shù)） □直流靜電消除器（穩(wěn)態(tài)直流）,,59,ESD設(shè)備（二）,交流靜電消除器 □自感應(yīng)式靜電消除器 □交

29、流型靜電消除器 △工頻高壓 △高頻高壓直流靜電消除器 □穩(wěn)態(tài)直流靜電消除器 □脈沖直流靜電消除器同位素靜電消除器,,60,ESD設(shè)備性能比較（一）,a-穩(wěn)態(tài)直流靜電消除器 b-感應(yīng)式靜電消除器c-工頻高壓靜電消除器 d-高頻高壓靜電消除器e-同位素靜電消除器 f-脈沖直流靜電消除器,,61,ESD設(shè)備性能比較（二）,,62,防靜電接地電阻的技術(shù)要求,應(yīng)該對(duì)防靜電的一些基本要求或計(jì)算了解

30、一些，接地電阻是一個(gè)很常見(jiàn)的題目，做工作中常遇到。要求腕帶放電速度與人體上產(chǎn)生靜電荷的速度相同，不要因?yàn)殪o電積聚形成高電位。因此要求防靜電腕帶接地電阻必須保證操作者在任何情況下（包括移動(dòng)時(shí)）人體電位都能在0.1s內(nèi)降至100V以下。通過(guò)公式Ut=U0e-t/RC計(jì)算得到結(jié)論： 腕帶接地電阻應(yīng)在105~108Ω之間。為了獲得最佳靜電安全和對(duì)人體保護(hù)，腕帶接地電阻取1MΩ,,63,防靜電技術(shù)要求的參數(shù)計(jì)算,防靜電過(guò)程中通過(guò)

31、人體安全電流和上限和下限電阻的計(jì)算導(dǎo)體上的靜電可以用接地的方法使靜電泄漏到大地。,,64,預(yù)防靜電危害的產(chǎn)品,目前，常用到的就是防靜電門(mén)禁系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：身份確認(rèn)、靜電檢測(cè)、門(mén)禁放行等過(guò)程，主要作用就是在工作人進(jìn)入工作區(qū)域前，確保防靜電和接地措施的完好。防靜電門(mén)禁檢測(cè)系統(tǒng)工作原理,,65,預(yù)防靜電危害的產(chǎn)品,防靜電門(mén)禁檢測(cè)系統(tǒng)工作原理,就是檢測(cè)人體接地電阻的大小: 通常 R＜1MΩ ,

32、 1 MΩ R＜ 10MΩ ( OR 35MΩ) ＞10MΩ 人體放電通路檢測(cè)記錄器,,66,預(yù)防靜電危害的產(chǎn)品,防靜電門(mén)禁檢測(cè)系統(tǒng)工作原理,就是檢測(cè)人體接地電阻的大小: 通常 R＜1MΩ , 1

33、MΩ R＜ 10MΩ ( OR 35MΩ) ＞10MΩ 人體放電通路檢測(cè)器,,67,預(yù)防靜電危害的產(chǎn)品,防靜電門(mén)禁檢測(cè)系統(tǒng)工作原理,就是檢測(cè)人體接地電阻的大小: 通常 R＜1MΩ , 1 MΩ R＜ 10MΩ

34、 ( OR 35MΩ) ＞10MΩ I D 鍵盤(pán),,68,消除靜電危害的產(chǎn)品 IONIZTION,比較常用的就是靜電消除器（離子風(fēng)機(jī)）系列，在工廠的各個(gè)環(huán)節(jié)都可使用，隨時(shí)消除各個(gè)工序產(chǎn)生的靜電，特別是非導(dǎo)體的生產(chǎn)線和機(jī)殼，PCB等，例如在插件，貼片。波峰焊后

35、都可能產(chǎn)生靜電，為了下到工序的正常，就要把它去掉，沒(méi)辦法接地泄放，只有通過(guò)靜電消除器（離子風(fēng)機(jī)）系列來(lái)中和它。靜電消除器（離子風(fēng)機(jī)）系統(tǒng)工作原理： 就是利用高壓電離空氣分子，產(chǎn)生正負(fù)離子，通過(guò)正負(fù)離子來(lái)中和非導(dǎo)體上的靜電荷；但正負(fù)離子發(fā)生量的多寡 是不一樣的，有多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn),,69,空氣電離化,將中性的空氣分子電離成帶正電或負(fù)電的離子常見(jiàn)方法 □Alpha輻射法（鈽210） □高壓放電法

36、 □ X射線法碰撞法,,70,高壓放電法（一）,99.9%純鎢,,71,高壓放電法（二）,交流式（AC）高壓尖端放電 □離子重結(jié)合率高，故需強(qiáng)風(fēng)吹送 □針尖附近產(chǎn)生EMI穩(wěn)態(tài)直流式高壓尖端放電（Steady-State DC） □離子重結(jié)合率低 □易產(chǎn)生離子團(tuán)脈沖（pulsed DC）直流高壓尖端放電 □離子重結(jié)合率不高，不需強(qiáng)風(fēng)吹送 □出現(xiàn)周期性偏移電位，調(diào)校不易 □不易自動(dòng)平衡,,72,交流式高壓尖端放電,需高速輸

37、送離子 HVAC 極性變換： 每秒100/120次 - - - - - +++++++

38、 - - - - - - - - - - - +++++++++++++++++ -+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+- 快速的極性改變?cè)斐烧?fù)離子易于再度結(jié)合……,,,

39、,,,,,,,73,穩(wěn)態(tài)直流式高壓尖端放電,HV+ HV- HV+ HV- + - + - ++++ - - - - ++++ - - - -

40、 ++++++++ - - - - - - - ++++++++++ - - - - - - - - +++++++-+-+- - - - +-+-++++++++-+-+- - - - - - - --+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 直流電可產(chǎn)生穩(wěn)定的正、負(fù)離子云……,,,,,,,,,,,,,,,,,,74,脈沖直流式高壓尖端放電,HV+

41、 HV- +++++++ +++++++++++++ - - - - - - - - - - - - - - - - - ++++++++++++++++++ +++++++

42、++++++++++++++++ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 全區(qū)布滿團(tuán)狀的正、負(fù)離子云……,,,,,,,,,,75,離子化系統(tǒng)的使用方式（一

43、）,按使用環(huán)境不同而采用不同離子風(fēng)扇使用環(huán)境可分： □房間式離子化 □工作臺(tái)離子化 □工作區(qū)表面離子化 □特定點(diǎn)離子化,,76,離子化系統(tǒng)的使用方式（二）,房間式離子化 □可以混合使用各種離子化系統(tǒng) □須配合考慮天花板的高度與空氣流向工作臺(tái)離子化 □適用于控制微塵污染的工作區(qū)域 □可以混合使用各種離子化系統(tǒng)，尤其是離子風(fēng)扇工作區(qū)表面離子化 □依區(qū)域 表面大小與所需風(fēng)量而決定適用離子化系統(tǒng)特定點(diǎn)離子化 □范圍較

44、小或有限定,,77,離子化系統(tǒng)的選擇（一）,選擇適用的離子化系統(tǒng)，確定合適的規(guī)格，應(yīng)考慮： □靜電問(wèn)題的本質(zhì) □產(chǎn)品對(duì)靜電的敏感度 □使用的環(huán)境 □離子化系統(tǒng)的使用特性常見(jiàn)的選擇項(xiàng)目 □電荷中和、操作、環(huán)境考慮、成本、安裝方式,,78,離子化系統(tǒng)的選擇（二）,電荷中和 □中和時(shí)間、平衡度、產(chǎn)品敏感性、靜電的解決方法操作 □維修要求、可靠性、設(shè)備檢修、臭氧/EMI/微塵釋放安裝考量 □安規(guī)、電源分配與控制，是否須濃縮

45、氣體、擴(kuò)展性、凈房相容性環(huán)境考量 □氣流、體積大小成本 □儀器成本、安裝成本、操作與維護(hù)成本,,79,離子化系統(tǒng)的選擇（三）,實(shí)際上，離子風(fēng)扇應(yīng)具備的如下特點(diǎn)： □當(dāng)正負(fù)離子不平衡超出范圍時(shí)，應(yīng)立刻自動(dòng)發(fā)出警告 □離子風(fēng)扇本身應(yīng)會(huì)自我監(jiān)測(cè)離子不平衡度 □放射針端的組成及接頭材質(zhì)應(yīng)為低污染性 □清潔和校驗(yàn)的步驟應(yīng)簡(jiǎn)易明了 □應(yīng)有配合性高且專(zhuān)業(yè)的人員為您提供教育訓(xùn)練與售后服務(wù),,80,離子化系統(tǒng)的安裝,一般考慮 □須符合

46、相關(guān)安全法規(guī)，如NEC、NFPA、UL □應(yīng)先妥善設(shè)計(jì)、不可干擾現(xiàn)行生產(chǎn)活動(dòng)空氣流量考慮 □以充分供應(yīng)所需離子為主分區(qū)及修改的彈性監(jiān)測(cè)及回收控制 □有效的監(jiān)測(cè)可以降低維修次數(shù),,81,離子化系統(tǒng)的測(cè)試(一),可參考之工業(yè)標(biāo)準(zhǔn):美規(guī)ESD STM3.1 或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC15D/47/CD-1995測(cè)量離子風(fēng)扇的效能（Performance Testing） □靜電消除效能：離子量夠嗎？能夠平衡嗎？ 靜電消

47、除時(shí)間合格嗎? △現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 △使用充電板監(jiān)視器或選適當(dāng)?shù)墓ぞ吲c方法 □確認(rèn)制造過(guò)程有否改善？是否消除或減少靜電問(wèn)題？ △收集并分析統(tǒng)計(jì)資料 △檢查產(chǎn)品良率、粉塵數(shù)或當(dāng)機(jī)時(shí)間,,82,離子化系統(tǒng)的測(cè)試（二）,合格與驗(yàn)收測(cè)試(Qualification&Acceptance) □建立一組測(cè)試內(nèi)容 □標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試儀器定期性的驗(yàn)證測(cè)試(Verification) □測(cè)試周期依需要而異，除排訂

48、維修時(shí)程外也須每季、每半年或每年重新驗(yàn)證一次 □離子平衡與靜電消除時(shí)間 □詳細(xì)記錄測(cè)試條件、位置與結(jié)果,,83,離子化系統(tǒng)的測(cè)試（三）,臺(tái)式離子風(fēng)扇中和時(shí)間及離子平衡標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試法：俯視圖,,84,離子化系統(tǒng)的測(cè)試（四）,臺(tái)式離子風(fēng)扇中和時(shí)間和離子平衡標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試法,,85,離子化系統(tǒng)的維護(hù)與清潔(一),須建立合適的(routine)維護(hù)規(guī)程高壓尖端放電式 □針尖須定期清潔或更換 □定期檢查離子平衡度及離子消除時(shí)間 □校驗(yàn),,

49、86,離子化系統(tǒng)的維護(hù)與清潔（二）,核子式 □測(cè)試有無(wú)輻射泄露 □定期檢查離子平衡度及離子消除時(shí)間 □核料回收及更新X光式 □ X光管換新 □定期檢查離子平衡度及離子消除時(shí)間,,87,其他重要的考慮因素,溫度、濕度、防靜電液或化學(xué)噴劑（污染）氧化/腐蝕、易燃、易爆環(huán)境安全性考慮 □避免接觸高壓針尖 □針尖須裝限流電阻 □核子及X光式離子系統(tǒng)須遵守相關(guān)安全管制規(guī)定EMI、臭氧及微塵釋放的顧慮 □OSHA規(guī)定安全臭

50、氧量：8小時(shí)內(nèi)0.1ppm,,88,工作過(guò)程中防止靜電危害的產(chǎn)品 MONITOR,工作過(guò)程中，除了產(chǎn)品、生產(chǎn)線上的靜電外，還有工作人本身和工作臺(tái)上的靜電了，我們知道在人的動(dòng)作過(guò)程中隨時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電，那么怎么來(lái)保證進(jìn)門(mén)之前的防靜電措施的完好可靠呢，只有隨時(shí)監(jiān)控接地系統(tǒng)了，它能實(shí)時(shí)監(jiān)控工作人、臺(tái)面、夾具接地的完好。防靜電接地監(jiān)控系列工作原理: 通過(guò)電路來(lái)監(jiān)測(cè)人體與接地間的電阻、電容、電壓等物理量的變化，以此來(lái)判斷

51、工作人接地是否正常？一旦出現(xiàn)變化，CPU會(huì)自動(dòng)判斷，并發(fā)出報(bào)警；同時(shí)通訊傳給計(jì)算機(jī),在終端上有所顯示,,89,連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備 MONITOR,連續(xù)的 接 地 電 阻 閉 環(huán) 監(jiān) 測(cè) 技 術(shù)高、 低 阻 全 缺 陷 檢 測(cè)可 同 時(shí) 監(jiān) 控 二 個(gè) 手 腕 帶 和 二 個(gè) 工 作 臺(tái) 面安 裝 快 捷 方 便。,,90,連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的分類(lèi) MONITOR,,,,,,,,ESD腕帶監(jiān)測(cè)器ESD腳帶監(jiān)

52、測(cè)器,,Connected Devices,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,,單回路雙回路,91,連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的分類(lèi) MONITOR,,Capacitive Monitor(電容式)測(cè)量通過(guò)人體到地的電流,Advantages (優(yōu)點(diǎn))采用單回路, 便宜,Problems (問(wèn)題) 1. 測(cè)量不準(zhǔn)確, 腕帶套在袖子外,仍顯示對(duì)地接通 2. 系統(tǒng)需要校準(zhǔn), 因每個(gè)使用者的電容值的差異,92,連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的分類(lèi)

53、 MONITOR,,Voltage Monitor(電壓)采用雙回路, 一路將使用者接地, 另一路用于檢測(cè)使用者所帶電壓,Advantages(優(yōu)點(diǎn))使用者自身電壓值超過(guò)設(shè)定值, 系統(tǒng)會(huì)報(bào)警,Problems如果使用者帶電值低于設(shè)定電壓, 而接地線斷開(kāi), 系統(tǒng)不報(bào)警. 問(wèn)題, 報(bào)警發(fā)生在接地通路斷開(kāi)后.,93,連續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的分類(lèi) MONITOR,,Resistive Monitor(電阻回路式)采用雙

54、回路,將使用者用雙回路接地, 同時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)地電阻,Advantages(優(yōu)點(diǎn)) 1. 任何對(duì)地回路開(kāi)路, 系統(tǒng)報(bào)警, 因此同時(shí)雙回路對(duì)地開(kāi)路的機(jī)會(huì)很小,即便系統(tǒng)報(bào)警, 使用者仍然有對(duì)地的連接通路 2. 如人體對(duì)地電阻低于2M, 高于10 或 35M,系統(tǒng)報(bào)警,Problems(問(wèn)題)無(wú),94,簡(jiǎn)單介紹元器件防靜電設(shè)計(jì)基礎(chǔ),通過(guò)改善敏感元器件、組件、整機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，來(lái)提高產(chǎn)品對(duì)于靜電危險(xiǎn)防護(hù)能力；

55、 電子元器件防靜電設(shè)計(jì)是組件和整機(jī)防護(hù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；,,95,元器件基本抗ESD保護(hù)電路,在元器件設(shè)計(jì)上要加以考慮在元器件選用上用耐壓高的在電路中，靜電敏感器件盡量放到不易放電的位置上,,96,CMOS電路防靜電電路設(shè)計(jì),在所有靜電敏感元器件中，CMOS電路是最具有代表性、敏感性的由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，易于受靜電損害保護(hù)電路可提高器件的耐靜電電壓，可從80-100V提高到800V,,97,電子設(shè)備ESD損傷途徑 及

56、其保護(hù)電路設(shè)計(jì),標(biāo)準(zhǔn)要求（GJB1649-93電子產(chǎn)品防靜電放電控制大綱），最低4000V在電路上加一些保護(hù)電阻和限流電阻應(yīng)設(shè)置與大地或外殼相連的接地端子,等等.,,98,靜電防護(hù)工作的項(xiàng)目 管理和標(biāo)準(zhǔn)化,靜電控制所面對(duì)的難題技術(shù)上的難度,是一門(mén)新的技術(shù)領(lǐng)域包含多部門(mén),多學(xué)科的工作人們認(rèn)識(shí)上的不同防靜電項(xiàng)目管理的主要內(nèi)容和活動(dòng)靜電保護(hù)的終極目的是減少靜電對(duì)產(chǎn)品的危害主要途徑: 改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)

57、 改善加工\庫(kù)存\流通\使用的環(huán)境條件實(shí)施靜電保護(hù)的主要產(chǎn)品對(duì)象是靜電敏感元器件全方位\多環(huán)節(jié)\全過(guò)程保護(hù)專(zhuān)人\專(zhuān)門(mén)的計(jì)劃,,99,防靜電項(xiàng)目的成功關(guān)鍵因素,防靜電工作區(qū)的管理與維護(hù) (a)制訂防靜電管理制度，并有專(zhuān)人負(fù)責(zé)。 (b)備用防靜電工作服、鞋、手鐲等個(gè)人用品，以備外來(lái)人員使用。 (c) 定期維護(hù)、檢查防靜電設(shè)施的有效性。 (d) 腕帶每周（或

58、每天）檢查一次。 (e) 桌墊、地墊的接地性、靜電消除器的性能每月檢查一次。 (f) 防靜電元器件架、印制板架、周轉(zhuǎn)箱、運(yùn)輸車(chē)、桌墊、地墊的防靜電 性能每六個(gè)月檢查一次。隨著SMT組裝密度不斷升級(jí)，電子制造中電氣保護(hù)技術(shù)又面臨新的挑戰(zhàn)。例如高密度PCB需要采用尺寸更小、電壓更低的芯片和元器件，在生產(chǎn)和測(cè)試中受到更大的ESD（靜電放電）和EOS（電氣過(guò)應(yīng)力）風(fēng)險(xiǎn)。因此我們要從設(shè)計(jì)、采購(gòu)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、備料、

59、裝配、焊接、修板、檢測(cè)、調(diào)試等整個(gè)制造環(huán)節(jié)都要考慮到靜電防護(hù)，從生產(chǎn)線的工程師到操作人員每個(gè)人都要重視靜電防護(hù)，盡量把靜電放電的危害降到最低,,100,防靜電標(biāo)準(zhǔn)的貫徹和執(zhí)行宣貫,為了控制和消除ESD，美國(guó)、西歐和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家均制定了國(guó)家、軍用或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定。 從靜電敏感元器件的設(shè)計(jì)、制造、購(gòu)買(mǎi)、入庫(kù)、檢驗(yàn)、倉(cāng)儲(chǔ)、裝配、調(diào)試、半成品與成品的包裝、運(yùn)輸?shù)染邢鄳?yīng)規(guī)定. 對(duì)靜電防護(hù)