电子厂ESD防护及防静电产品[1]课件.ppt

1、2022-8-15电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂电子厂ESD防护及防静防护及防静电产品电产品电子厂ESD防护及防静电产品1静电概念静电概念ESD（Electrostatic Discharge，ESD）的中文含意：静电放电）的中文含意：静电放电;因为电子产品生产中静电放电是静电危因为电子产品生产中静电放电是静电危害最主要的部分，所以害最主要的部分，所以ESD成为静电成为静电的防护代名词的防护代名词;电子厂ESD防护及防静电产品1常见的静电放电现象常见的静电放电现象o雷电：电压高达数亿雷电：电压高达数亿伏；伏；o干燥环境下的静电电干燥环境下的静电电击：电压可达数千伏；击：电压可达数千伏；o

2、绝大多数的静电放电绝大多数的静电放电是我们看不到的；是我们看不到的；电子厂ESD防护及防静电产品1人们对静电的感知人们对静电的感知o人体能够感觉到静电时一般电压超过人体能够感觉到静电时一般电压超过2000V。静电不易感知的原因：电量小，放。静电不易感知的原因：电量小，放电时间短电时间短 See5000VHear4500VTouch3000VComponentDamage15-30V电子厂ESD防护及防静电产品1一些常见动作的静电电压一些常见动作的静电电压操作操作人体静电位人体静电位(KV)相对湿度相对湿度20%相对湿度相对湿度80%在聚乙烯地面行走在聚乙烯地面行走120.25合成纤维地毯上行走

3、合成纤维地毯上行走351.5坐在泡沫填充的椅子上坐在泡沫填充的椅子上181.5拿起聚乙烯塑袋拿起聚乙烯塑袋200.6在普通工作台上滑动塑料在普通工作台上滑动塑料盒盒181.5移除移除PC板上的板上的MYLAR胶胶帶帶121.5PC板上的收縮膜板上的收縮膜163使用真空吸錫器使用真空吸錫器81用氟利昂喷洒电路用氟利昂喷洒电路155电子厂ESD防护及防静电产品1 静电产生的途径静电产生的途径o 接触分离接触分离；o 摩擦；摩擦；o 剥离；剥离；o 断裂；断裂；o 传导；传导；o 感应感应；o 其他：热电、光电、压电；其他：热电、光电、压电；电子厂ESD防护及防静电产品1+接触分离带电接触分离带电分

4、离带电分离带电电子厂ESD防护及防静电产品1摩擦带电摩擦带电摩擦可以看作反复的接触分离过程摩擦可以看作反复的接触分离过程电子厂ESD防护及防静电产品1工作中因摩擦或接触分离产生静电的地方工作中因摩擦或接触分离产生静电的地方o 工作中的人体走动，取放物品都会产生静电工作中的人体走动，取放物品都会产生静电o 设备中的运动也有摩擦或接触分离的动作，设备中的运动也有摩擦或接触分离的动作，因此也会产生静电因此也会产生静电o 移动的设备如推车，也会因摩擦产生静电移动的设备如推车，也会因摩擦产生静电电子厂ESD防护及防静电产品1决定摩擦电压的因素决定摩擦电压的因素o 接触的程度、表面的均匀度、接触压力、磨接

5、触的程度、表面的均匀度、接触压力、磨力、分离速度等因素都会影响到摩擦电压的力、分离速度等因素都会影响到摩擦电压的大小。大小。o 材料的不同摩擦电压不同。材料的不同摩擦电压不同。o 环境温度湿度的不同对摩擦电压也有重大的环境温度湿度的不同对摩擦电压也有重大的影响。湿度越小摩擦电压越大。影响。湿度越小摩擦电压越大。电子厂ESD防护及防静电产品1剥离带电剥离带电+轮子轴皮带+同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静电电物质原有的电荷平衡被打破，两边带上相反的电荷不干胶带、胶贴、传送带等都会因为剥离带电不干胶带、胶贴、传送带等都会因为剥离带电电子厂ESD防护

6、及防静电产品1断裂带电断裂带电物体断裂成后，各部分会带上不同的电荷物体断裂成后，各部分会带上不同的电荷电子厂ESD防护及防静电产品1传导带电传导带电一个不带电的物体接触带电的物体会通过传导带上相同的电荷电子厂ESD防护及防静电产品1感应带电：感应带电：+接近静电传递+接地+离开电子厂ESD防护及防静电产品1感应带电往往会让电子器件带电，从而造成损坏电子厂ESD防护及防静电产品1工作场地容易产生静电的动作工作场地容易产生静电的动作o 人的活动人的活动o 移动的设备移动的设备o 推车推车o 传动带传动带电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产品1静电序

7、列静电序列（+）空气空气 人类的手人类的手 锡面锡面 动物的毛动物的毛 玻璃玻璃 头发头发 晴纶晴纶 羊毛羊毛 毛皮毛皮 铝铝 绸子绸子 纸纸 棉棉 木材木材 铁铁 铜铜 银银 金金 硫磺硫磺 PVC（塑料）（塑料）（-）电子厂ESD防护及防静电产品1静电序列o 两物体接触分离或摩擦后，排在前面的带正电，后面的带负电；o 距离越远，摩擦电压越高；o 人类认识的不足：不同列表有所差异；循环现象；反向现象；o 应用时不可作为硬标准。电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产品1静电敏感器件的英文缩写静电敏感器件的英文缩写ESDS电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产

8、品1电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产品1电子厂ESD防护及防静电产品1ESD防护的基本技术手段防护的基本技术手段o等电位等电位o接地接地o中和中和o阻值控制阻值控制o静电场屏蔽静电场屏蔽o湿度控制湿度控制o材料选择和工艺控制避免产生静电材料选择和工艺控制避免产生静电o敏感器件的标注敏感器件的标注o保护电路和结构设计提高抗静电保护电路和结构设计提高抗静电能力电子厂ESD防护及防静电产品1等电位等电位o 基本原理：基本原理：o 让可能接触敏感器件让可能接触

9、敏感器件的所有表面处于等电的所有表面处于等电位状态，避免静电放位状态，避免静电放电发生。电发生。o做法：所有可能接触器件的物做法：所有可能接触器件的物体使用并联连接（共同连接点）体使用并联连接（共同连接点）电子厂ESD防护及防静电产品1接地接地o 基本原理：将静电通过接地线或接地装置传导泄放到大地。o 做法：做法：o 建立静电接地系统建立静电接地系统o 使用静电导电或静电耗散使用静电导电或静电耗散材料并接入材料并接入ESD接地系统接地系统o 人体佩戴手腕带，并接入人体佩戴手腕带，并接入ESD接地系统接地系统o 人体穿防静电鞋人体穿防静电鞋电子厂ESD防护及防静电产品1中和（离子化）中和（离子化

10、）o 基本原理：基本原理：o 电离空气产生正负离电离空气产生正负离子，中和静电电荷子，中和静电电荷。使用对象：绝缘体或使用对象：绝缘体或静电太大接地泄放太静电太大接地泄放太慢的情况慢的情况o 做法：o 离子风机、离子风枪、离子棒电子厂ESD防护及防静电产品1电阻控制电阻控制o 基本原理：通过电阻基本原理：通过电阻控制，控制过强的静控制，控制过强的静电泄放或放电，同时电泄放或放电，同时保证人体安全保证人体安全o 做法：做法：o 静电耗散材料的使用静电耗散材料的使用o 连接安全限流电阻连接安全限流电阻电子厂ESD防护及防静电产品1静电场屏蔽o 基本原理：基本原理：o 屏蔽静电场屏蔽静电场o 阻隔静

11、电放电电流通阻隔静电放电电流通过敏感器件过敏感器件o 做法：做法：o 静电屏蔽材料和屏蔽静电屏蔽材料和屏蔽容器的使用容器的使用o 绝缘材料和阻隔结构绝缘材料和阻隔结构电子厂ESD防护及防静电产品1湿度控制湿度控制o 基本原理：基本原理：o 增加湿度减少静电的增加湿度减少静电的产生，降低摩擦电压产生，降低摩擦电压o 做法：做法：o 控制湿度在控制湿度在3070%电子厂ESD防护及防静电产品1材料选择和工艺控制避免产生静电o 基本原理：基本原理：o 通过使用不产生或产生通过使用不产生或产生静电小的材料，减少静静电小的材料，减少静电电o 材料表面光洁，减少静材料表面光洁，减少静电电o 静电序列的应用

12、静电序列的应用o 做法：做法：o 使用抗静电材料使用抗静电材料o 使用抗静电剂使用抗静电剂电子厂ESD防护及防静电产品1ESD防护的安全性考虑o防止意外漏电等情况：防止意外漏电等情况：n安全电流：安全电流：5mAn限流电阻：限流电阻：1Mn安全电阻的上限：安全电阻的上限：10109 9（静电泄放的需要）（静电泄放的需要）n漏电断电保护器漏电断电保护器o其他安全考虑：其他安全考虑：o 出现危险时容易脱开出现危险时容易脱开1.1.无腐蚀，无刺激等无腐蚀，无刺激等电子厂ESD防护及防静电产品1ESDS器件警示标志器件警示标志ESDS保护标志保护标志 共同接地点标共同接地点标志志ESD标志和标注标志和

13、标注电子厂ESD防护及防静电产品1接地点标志接地点标志（一般用于设备）（一般用于设备）可能含高电压的可能含高电压的EPA标志标志 防静电区（防静电区（EPA）标志）标志 电子厂ESD防护及防静电产品1可回收使用标志，常用于包可回收使用标志，常用于包装上装上早期的静电敏感器件早期的静电敏感器件标志，现在还有少数产标志，现在还有少数产品在用品在用警示标带，可用于多种区域警示标带，可用于多种区域电子厂ESD防护及防静电产品1 ESD防护材料界定防护材料界定o Conductive Materials导电材料：导电材料：表面电阻率小于1x 105/square,或其体积电阻率小于 1x 104 -CM

14、o Static Dissipative Material静电耗散材静电耗散材料：料：表面电阻率1x 105/square1x 1012/square,或其体积电阻率1x 104-CM1x 1011-CMo Anti-Static Material 抗静电材料：抗静电材料：-能抑制摩擦生电的材料 -摩擦电压200V以下的材料 -抗静电材料没有表面电阻率或体积电阻率的要求.电子厂ESD防护及防静电产品1ESD防护材料界定oInsulating Material 绝缘材料：绝缘材料：表面电阻率大于1x1012或体积电阻率大于1x1011的材料(EIA-625-1994);ESDA ADV 1.0-

15、1994)oStatic Shielding Material 静电屏蔽材料：静电屏蔽材料：可防止元件遭受外界的静电场破坏的一种防护屏障表面电阻小于1.0 x 103 的材料 电子厂ESD防护及防静电产品1ESD防护材料界定防护材料界定电子厂ESD防护及防静电产品1建立防静电工作区（建立防静电工作区（EPA)o EPA（electrostatic discharge protected area）的含义就是静电放电）的含义就是静电放电保护工作区保护工作区o EPA就是能够提供器件保护条件的工作区域就是能够提供器件保护条件的工作区域电子厂ESD防护及防静电产品1保护区设置保护区设置o 涉及到敏感

16、器件的场地就应当设置为保护区，常见的保护区有以下几种情况：类型类型要求要求涉及部门涉及部门完整包装敏感器件的存储集中存放，警示提醒原料仓库备料仓库不完整包装敏感器件的存储与敏感器件操作区相同要求备料仓库原料仓库敏感器件的操作区（台）警示、接地/等电位、静电压控制、绝缘材料控制、操作要求生产线、检测台、分料台、维修返工台电子厂ESD防护及防静电产品1静电防护的基本原则静电防护的基本原则o 原则一：静电敏感器件打开包装的操作只能原则一：静电敏感器件打开包装的操作只能在在EPA中进行。中进行。o 原则二：离开原则二：离开EPA的敏感器件必须使用屏蔽的敏感器件必须使用屏蔽包装或容器存放或运送包装或容器

17、存放或运送o 原则三：定期检测所安装和使用的静电防护原则三：定期检测所安装和使用的静电防护用品是否正常用品是否正常o 原则四：确保供应商明白和遵守以上原则原则四：确保供应商明白和遵守以上原则电子厂ESD防护及防静电产品1进入进入EPA的基本要求的基本要求o 穿戴合格的防静电用品：防静电服、防静电穿戴合格的防静电用品：防静电服、防静电鞋、防静电手腕带，并通过检测后方可进入鞋、防静电手腕带，并通过检测后方可进入o 防静电区的工作人员有权有义务监督外来人防静电区的工作人员有权有义务监督外来人员按照要求进入员按照要求进入EPA，对于不符合要求的人，对于不符合要求的人员，可以拒绝其进入。员，可以拒绝其进

18、入。o 每次进入每次进入EPA都进行手腕带和鞋的检测都进行手腕带和鞋的检测电子厂ESD防护及防静电产品1EPA中的工作规范o操作敏感器件之前一定要戴好手腕带，并确保接好操作敏感器件之前一定要戴好手腕带，并确保接好接地后再进行操作。接地后再进行操作。o外来人员需工作区人员同意才能进入工作区。进行外来人员需工作区人员同意才能进入工作区。进行操作或检查前必须戴好手腕带，并接好地。操作或检查前必须戴好手腕带，并接好地。o使用离子风机的工作台，必须先开离子风机再进行使用离子风机的工作台，必须先开离子风机再进行操作，工作完毕后再关离子风机操作，工作完毕后再关离子风机o桌面保持清洁，不必要的物品一律移出工作

19、区桌面保持清洁，不必要的物品一律移出工作区o不可避免的绝缘材料放入屏蔽袋或远离敏感器件不可避免的绝缘材料放入屏蔽袋或远离敏感器件30厘米以上厘米以上o在填写记录区填写资料在填写记录区填写资料电子厂ESD防护及防静电产品1桌面的处置桌面的处置o 每天检查接地扣是否正确接地，保证接地连接每天检查接地扣是否正确接地，保证接地连接牢固牢固o 使用耗散材料，避免过强的放电电流使用耗散材料，避免过强的放电电流（有敏感（有敏感器件操作的不锈钢台面必须铺防静电桌面垫）器件操作的不锈钢台面必须铺防静电桌面垫）o 注意防静电台垫清洁剂必须得到注意防静电台垫清洁剂必须得到ESD工程师的工程师的许可许可电子厂ESD防

20、护及防静电产品1工作区静电源的防范o注意可能产生静电的绝缘材料：o普通塑料包装袋、文件袋、泡棉等o塑料凳子o笔、键盘、鼠标oCRT显示器o纸张：有可能是也有可能不是，因此首先要有ESD协管员评估o有时黑色的包装材料也可能是绝缘材料电子厂ESD防护及防静电产品1防静电桌面垫防静电桌面垫o 确保工作界面静电足确保工作界面静电足够小和工作表面接地够小和工作表面接地而设计而设计o 静电泄放电流控制静电泄放电流控制o 容易接地容易接地o 摩擦电压小摩擦电压小o 寿命长，耐磨损寿命长，耐磨损o 耐热、抗常规腐蚀耐热、抗常规腐蚀o 多层结构：面层为耗多层结构：面层为耗散材料，下层为导电散材料，下层为导电材料

21、材料o 面层一般为内混式抗面层一般为内混式抗静电剂制成（可能对静电剂制成（可能对酒精、丙酮等非极性酒精、丙酮等非极性清洗剂敏感）。清洗剂敏感）。电子厂ESD防护及防静电产品1设备和工具设备和工具o 设备要有良好的故障及安全接地设备要有良好的故障及安全接地o 防静电工作区中设备的按钮、按键、手柄等防静电工作区中设备的按钮、按键、手柄等部位使用防静电材料或进行防静电剂处理部位使用防静电材料或进行防静电剂处理o 有直接接触敏感器件的金属面，应加添防静有直接接触敏感器件的金属面，应加添防静电台垫，并接地电台垫，并接地电子厂ESD防护及防静电产品1周转用品周转用品o 敏感器件的周转容器敏感器件的周转容器

22、使用静电耗散或导静使用静电耗散或导静电材料电材料o EPA内容器接地（软内容器接地（软接地）接地）o 移出移出EPA的容器屏蔽的容器屏蔽措施：须加盖或层叠措施：须加盖或层叠形成封闭空间形成封闭空间电子厂ESD防护及防静电产品1移动设备移动设备o 接地接地o 桌面垫的使用（注意桌面垫的使用（注意接地和相互间的连接）接地和相互间的连接）注意接地的吊链不要断注意接地的吊链不要断开开电子厂ESD防护及防静电产品1人体静电的泄放途径o 1、人体接地：人体接地：o 站立状态通过防静电鞋、站立状态通过防静电鞋、脚束带经防静电地板接脚束带经防静电地板接入接地系统入接地系统o 坐姿通过手腕带，经共坐姿通过手腕带

23、，经共同接地点接入接地系统同接地点接入接地系统o 2、屏蔽：屏蔽：o 防静电服、防静电帽防静电服、防静电帽电子厂ESD防护及防静电产品1手腕带手腕带o 所有与静电释放敏感产品所有与静电释放敏感产品和设施有直接接触的人员和设施有直接接触的人员在加工中或在成品处理中在加工中或在成品处理中必须佩戴腕带；必须佩戴腕带；o 作业员在每班开始前必须作业员在每班开始前必须用腕带测试仪检查其连续用腕带测试仪检查其连续使用性使用性,并在并在ESD日检表上日检表上作记录。发现有不合格的作记录。发现有不合格的须立即进行更换，直到检须立即进行更换，直到检测合格为止。测合格为止。电子厂ESD防护及防静电产品1佩戴防静电

24、手腕带注意事项佩戴防静电手腕带注意事项1 手腕带必须贴紧皮肤，不要戴在衣服或手套上；2 皮肤干燥的员工，如果测试失败，可在再次测试前，在戴手腕带处抹一些专用皮肤霜，以增加皮肤的导电性；电子厂ESD防护及防静电产品1手腕带测量仪的使用手腕带测量仪的使用o 基本原理：测量配戴基本原理：测量配戴后的对地电阻后的对地电阻o LOW设置设置750Ko HIGH设置设置10M100M(通通常为常为10M）电子厂ESD防护及防静电产品1 防静电服防静电服o 屏蔽作用防止衣物产屏蔽作用防止衣物产生的静电场生的静电场o 通过与身体的接触，通过与身体的接触，将静电通过人体手将静电通过人体手腕带防静电鞋泄放腕带防静

25、电鞋泄放到大地到大地o 防静电服的技术要求：防静电服的技术要求：o 1)布片之间相互导通布片之间相互导通o 2)与人体有效接触与人体有效接触o 3)覆盖内部衣物覆盖内部衣物电子厂ESD防护及防静电产品1工衣的穿着和检测工衣的穿着工衣的穿着扣好衣扣，保证覆盖内部衣物；扣好衣扣，保证覆盖内部衣物；保证袖口松紧完好，并避免内部衣物露出袖口保证袖口松紧完好，并避免内部衣物露出袖口工衣的检测工衣的检测兆欧表检测测试平台，保证阻值兆欧表检测测试平台，保证阻值11012；检测袖对袖及衣襟点对点阻值检测袖对袖及衣襟点对点阻值 电子厂ESD防护及防静电产品1防静电鞋防静电鞋o 每天在人体综合阻值每天在人体综合阻

26、值测量仪上检测穿戴后测量仪上检测穿戴后能否达到要求能否达到要求o 洗涤后，或被酒精丙洗涤后，或被酒精丙酮等溶剂浸渍后检测酮等溶剂浸渍后检测电阻值是否符合要求。电阻值是否符合要求。o 脚束带、防静电鞋套脚束带、防静电鞋套佩戴时导电带一定要佩戴时导电带一定要通过紧贴皮肤与人体通过紧贴皮肤与人体连接连接电子厂ESD防护及防静电产品1防静电鞋的检测防静电鞋的检测o 人体综合阻值测量仪人体综合阻值测量仪Static Shoes/Wrist Strap Testero 基本原理：测量对地电阻基本原理：测量对地电阻o LOW设置设置750Ko HIGH设置设置10M100M(通常为通常为10M）o 鞋的测量

27、应当左右脚分开鞋的测量应当左右脚分开电子厂ESD防护及防静电产品1线路板的持拿正确的持拿方法如图所示：正确的持拿方法如图所示：电子厂ESD防护及防静电产品1ESDS产品的运输、存放和操作器具产品的运输、存放和操作器具1.在运输和存放在运输和存放 ESDS产品时应使用防静电袋、防产品时应使用防静电袋、防静电货架、防静电推车和防静电周转容器；静电货架、防静电推车和防静电周转容器；2.防静电货架必须铺垫防静电货架必须铺垫 防静电垫，并接地；防静电垫，并接地；3.运输用的防静手推车和转运车的表面必须覆盖上运输用的防静手推车和转运车的表面必须覆盖上防静电垫，每层之间相互连接。防静电垫，每层之间相互连接。

28、4.推车的轮子必须是导电轮或使用金属链条拖地接推车的轮子必须是导电轮或使用金属链条拖地接地；地；电子厂ESD防护及防静电产品1防静电包装袋防静电包装袋屏蔽袋、防潮袋最安全的包装袋屏蔽袋、防潮袋最安全的包装袋导电袋，一般为永久性防静电材导电袋，一般为永久性防静电材料料暂时性防静电材料制成的包装暂时性防静电材料制成的包装袋，需要定期评估袋，需要定期评估注意：防静电包装袋应标注防注意：防静电包装袋应标注防静电标志，以示区别！静电标志，以示区别！电子厂ESD防护及防静电产品1防静电材料的种类防静电材料的种类o 防静电材料按防静电防静电材料按防静电有效性时间长短分为：有效性时间长短分为：o 永久性防静电

29、材料；永久性防静电材料；暂时性防静电材料暂时性防静电材料；o 暂时性防静电材料一暂时性防静电材料一般使用表面喷涂防静般使用表面喷涂防静电剂或材料混入防静电剂或材料混入防静电剂制成。有效性从电剂制成。有效性从几个月到二年不等。几个月到二年不等。o 永久性防静电材料一永久性防静电材料一般使用填充添加炭粉、般使用填充添加炭粉、碳纤维、金属及金属碳纤维、金属及金属氧化物等工艺制成。氧化物等工艺制成。电子厂ESD防护及防静电产品1防静电材料防静电材料o 防静电吸塑盘、防静电海面、防静电珍珠棉防静电吸塑盘、防静电海面、防静电珍珠棉等暂时性防静电材料，应当定期检测其防静等暂时性防静电材料，应当定期检测其防静电性能电性能。不能单纯从颜色上区分材料是不是防静电的。很多防静电材料是白色或透明的，不能单纯从颜色上区分材料是不是防静电的。很多防静电材料是白色或透明的，很多黑色、红色、绿色、蓝色的材料是普通不防静电材料。很多黑色、红色、绿色、蓝色的材料是普通不防静电材料。2022-8-15电子厂ESD防护及防静电产品1