ESD 详细解读

一、                      什么是静电?

静电(Electrostatic):就是相对观察者为静止或缓慢变化的电荷。静电场:相对于(作业员)是静止的,其电量不随时间而变的电场。ESD:   是代表英文ElectroStatic Discharge即"静电放电"的意思。

二、                      静电的特点

1、高电位:设备或人体上的静电位最高可达数万伏以至数十万伏;在正常操作条件下也常达数百至数千伏。

2、低电量:通常为毫微库仑(nC、10-9C)级。

3、小电流:多为微安(μA、10-6A)级。

4、作用时间短:微秒(μS、10-6S)级。

5、静电受环境条件,特别是湿度的影响比较大。

三、静电产生的原因

微观原因:根据原子物理理论,电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产生电子的得失,使物质失去电平 衡,产生静电现象。

 

宏观原因:         1)物体间摩擦生热,激发电子转移;

                          2)物体间的接触和分离产生电子转移;

                          3)电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分;

                    4)摩擦和电磁感应的综合效应。

四、静电在电子工业生产中造成的危害

静电的产生在工业生产中是不可避免的,其造成的危害主要归结以下两种机理:

其一:静电放电(ESD)造成的危害:

  (1)引起电子设备的故障或误动作,造成电磁干扰。

  (2)击穿集成电路和精密的电子元件,或者促使元件老化,降低生产成品率。

  (3)高压静电放电造成电击,危及人身安全。

  (4)在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。

其二,静电引力(ESA)造成的危害:

(1)                      吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低 成品率

五、静电的危害(示例)

微信图片_20200414132325.png六、静电的应用(示例)

  

微信图片_20200414132417.png

 

七、典型的静电电压

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八、部分器件的静电敏感电压值 

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九、电子联装生产中的静电源

  工作服

工作鞋

各种包装和容器

工作台

各种绝缘地面

某些电子生产设备

作业人员

十、静电防护包装材料的分类

 静电耗散材料:表面电阻率大于或等于105Ω但小于1012Ω

导静电材料: 表面电阻率小于105Ω

十一、静电控制措施

(一)                                            防静电危害的一般原则:
1设法尽量防止和减少静电产生
2、在许多场合,采用加速静电逸散泄漏,防止静电荷积累的方法;
3、某些场合不能用上述办法时(静电仍大量产生,不断积累),只能采用防上静电放电着火措施,免除电击,故障和爆炸、火灾事故的发生。

(二)                                            静电控制方法

1、静电泄漏与耗散:将各种操作运行过程中产生的静电荷迅速泄漏和耗散是防止静电危害行之有效的方法。静电泄漏是通过替换电子生产过程中接触致电的各类绝缘物(包括各种工装夹具和制品),而改用防静电材料并使之接地来完成的。
2、静电中和:将正负离子与静电源上的正负电荷中和,从而消除静电源上积累的静电。
3、静电屏蔽与接地:接地的对象:金属导体,金属以外的静电导体、静电亚导体。静电非导体或表面电阻在1012Ω以上的物体不是接地对象。静电屏蔽及接地是很多种仪表电路上防静电干扰的重要措施之一。同时也用于防止静电源对外界的干扰。
4、增湿:湿度增加则非导体材料的表面形成极薄的水膜(105mm厚),水膜中的杂质和溶解物质使表面电阻降低,使物体表面积蓄静电荷泄漏。

十二、公司内防静电用品(装备)

1,防静电腕带

2、防静电台垫、防静电地垫

3、防静电包装袋(软塑料)

4、防静电硬塑料容器

5、防静电条、管

6、防静电毛刷

7、防静电海绵

8、离子吹风机、防静电气枪

9、静电手环、静电鞋测试仪

10、防静电服、防静电鞋、防静电帽、防静电手套

11、防静电地板

十三、有线静电手环的构造及测试方法

结构

它由①接地线按扣②松紧圈和③接地线组成。其中松紧圈可由多种导静电的复合材料制作,接地线内有串接(或材料本身具有)大小为106Ω的电阻,以保证操作者在意外情况下触及380V电压时不致发生人身伤害事故.

 

微信图片_20200414133357.png测试方法

①将静电手环佩戴在手腕上,注意腕带必须贴紧皮肤。

②将静电手环接地线与静电手环测试仪接地线相连。

③用手按压下静电手环测试仪按纽。

④当仪器GOOD指示灯亮(绿灯)时,同时测试仪发出蜂鸣报警声,表示此静电手环正常。

⑤若测试仪的红灯亮起,则表示静电手环的电阻值低于800KΩ或高于9MΩ,此静电手环不良。

十四、佩戴(使用)有线静电手环的注意事项 

1、腕带是利用它与人体皮肤的接触而把人体静电迅速泄漏的装置,操作人员的皮肤是否与腕带接触良好是发挥泄漏静电作用的关键,所以在佩戴时必须紧贴手腕。

2、静电手环使用前必须经过测试并记录,且状态良好。

3、有线静电手环的接地线必须通过鳄鱼夹接在静电地线上,使用过程中注意防止鳄鱼夹松脱。

十五、防静电工作区

    微信图片_20200414133607.png

十六、TPV一级防静电区

EEPROM烧录站;

IC整形、切脚,MOS.管类晶体管加工站

LCD线从PANEL加工站至电源盒加工站

SMT车间

PANEL检验组

十七、防静电图标

  微信图片_20200414133954.png

十八、防静电地线与线体地线、电源地线有什么区别 

各类地线的作用:

   防静电地线的作用是在于对可能产生的静电荷提供对地泄漏通道,以防止局部静电荷的积聚。

  线体地线与电源地线则供仪器、设备接地用,用以保护人身安全、保护设备设施、降低电气噪声和提高设备运行质量。

静电地线与线体地线要分开拉设

为防止雷击电流与故障电流流入静电防护系统,对ESD敏感元件造成损伤,所以防静电地线要与线体地线、电源地线分开拉设。并设有断路报警。防静电接地可以环形接地,但不可串联接地。

十九、摩擦起电实验

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二十、有趣的静电力

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二十一、人体究竟能带多高的静电电压

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二十二、案例说明1—烙铁接地

烙铁接地电压值:

其一,为了保证元器件不受损坏,烙铁头对地电压限制在0-5V;

其二,为保证TTL类元件不会误动作,烙铁头对地电压应<0.8V;

其三,再考虑到产线供电电压的波动;综合以上各因素,将安全电压定为0-0.2V。

烙铁接地不良用万用表测试,烙铁头对地电压值约为50Vac

二十三、案例说明2—集电板接地自动测试装置

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二十四、案例说明3—负离子发生器

工作原理

  负离子发生器是通过产生高压电,施加在仪器内部的放电针上,而将空气电离产生正负离子,当通过风扇将大量正负离子吹向带电物体表面时,该物体表面就吸引相反极性的离子,聚积在产品或设备表面上的静电因此得以中和而消除

有效范围

  目前公司内的使用的负离子发生器的有效作用范围为:以仪器为中心,半径50cm的面积范围

使用注意事项

  方向:对准要消除静电的物体

清洁:每天清除过滤片,特别是针尖上的灰尘

二十五、案例说明4—防静电台垫

作用:

在操作静电敏感元器件时,工作台上应铺设用防静电材料制成的防静电台垫,使所有与之接触的SSD端子、工具、器具、仪表、人体等都达到基本均一的电位,并通过台垫上的接地线使静电迅速泄放。

注意事项:

  1、防静电台垫应定期清洗,以确保防静电效果

  2、要接地

3、台垫上不能粘贴透明胶带

二十六、ESD监控系统

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   物联ESD监测平台是一套监测,分析,控制,消除,形成,闭环的ESD生态管理软件。集系统化,网络化监测,静电状态总览,数据展示,记录,分析,线路状态实时监测等功能于一体,为生产高品质产品提供全面的ESD保障,帮助客户实现智能为高效管理 

 

 

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2020年4月14日 16:04
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