ESD静电防护培训教材.ppt

1、静电防护培训教材第1页，共47页。內容提要內容提要 简介简介 的模式的模式 的影响的影响 防治专业词汇介紹防治专业词汇介紹 防防/抗静电材料定义抗静电材料定义 防治基本方法防治基本方法 测试标准及简介测试标准及简介 第2页，共47页。()简介简介 产生的原理产生的原理?静电荷的产生与积累静电荷的产生与积累静电荷的快速释放静电荷的快速释放A,a “”第3页，共47页。影响摩擦生电电量的因素影响摩擦生电电量的因素 第4页，共47页。常用的数量级符号常用的数量级符号数量级数量级 全名全名 符号符号 1012 T 109 G 106 M 103 K 10-3 M 10-6 10-9 N 10-12 P

2、第5页，共47页。典型的电压典型的电压静电的产生静电的产生静电电压静电电压()相对湿度相对湿度20%相对湿度相对湿度80%走动于乙烯材质的地板上走动于乙烯材质的地板上120.25走动于人造地毯走动于人造地毯351.5坐离发泡椅垫坐离发泡椅垫181.5拿起聚乙烯塑料袋拿起聚乙烯塑料袋200.6在地上滑动苯乙烯材质的箱子在地上滑动苯乙烯材质的箱子181.5移除板上的胶带移除板上的胶带121.5板上的收缩膜板上的收缩膜163真空吸锡器作业真空吸锡器作业81喷电路冷凝喷雾剂喷电路冷凝喷雾剂155 ,“q”第6页，共47页。的模式人体带电模式人体带电模式()()机器带电模式机器带电模式()()元件带电模

3、式元件带电模式()()第7页，共47页。()模拟由站立人体的手指尖放电至元件的现象。模拟由站立人体的手指尖放电至元件的现象。a .a .:5.1:5.1 .:.:.第8页，共47页。(,)70 70年代年代,日本人认为不足以代表最差状况而提日本人认为不足以代表最差状况而提出出,用于自动组装的制造环境用于自动组装的制造环境的电容值较大的电容值较大,因此儲存的电荷较多因此儲存的电荷较多R R很小因此电流较大很小因此电流较大,速度较快速度较快:5.2:5.2 第9页，共47页。(,)现代自动化组装环境中最重要但却常被人现代自动化组装环境中最重要但却常被人 忽略的模式忽略的模式原理简单，原理简单，但再

4、现困难但再现困难速度快，难保护速度快，难保护 的来源的来源测试设备测试设备()()的包装的包装第10页，共47页。的三种模式比较的三种模式比较 与与人体，机器或环境带电人体，机器或环境带电是最古老且最常发生的模式，但并非最严重是最古老且最常发生的模式，但并非最严重的危害模式的危害模式造成的故障与类似但电压却远高于造成的故障与类似但电压却远高于,速度也比速度也比快快 元件带电元件带电模拟一带电元件经由一脚接地而放电的现象模拟一带电元件经由一脚接地而放电的现象造成故障的主要原因造成故障的主要原因电流上升时间最快速电流上升时间最快速 第11页，共47页。的影响的影响 事件因局部高温或电位差造成的元件

5、破坏事件因局部高温或电位差造成的元件破坏 可能发生在制程中或使用中的任何阶段可能发生在制程中或使用中的任何阶段 成本问题，客户抱怨，商誉损失成本问题，客户抱怨，商誉损失:第12页，共47页。防治专业词汇介紹防治专业词汇介紹 ()()静电敏感件静电敏感件对于静电放电敏感（易被破坏）的元件，组件或模组对于静电放电敏感（易被破坏）的元件，组件或模组 ()()静电安全区域静电安全区域內部任一点均符合基本要求的区域內部任一点均符合基本要求的区域 ()()静电安全工作站静电安全工作站 静电防护工作站静电防护工作站包含包含 的特定工作区域，必须符合的要求的特定工作区域，必须符合的要求.通常其范围较小。如线通

6、常其范围较小。如线.测试工测试工作站，区域作站，区域()()静电安全包装静电安全包装 ()()静电放电防护包装静电放电防护包装 能夠限制摩擦生电能夠限制摩擦生电.屏蔽静电场或免除對元件破坏的包装屏蔽静电场或免除對元件破坏的包装第13页，共47页。防治专业词汇介紹防治专业词汇介紹 ()()静电放电防护区域静电放电防护区域内涵内涵 的大范围工作区域的大范围工作区域.所有人员进入时都应穿所有人员进入时都应穿戴适当的接地设备戴适当的接地设备.且所有行为也须遵守其相关规且所有行为也须遵守其相关规定定 摩擦生电摩擦生电当两种材料接触摩擦当两种材料接触摩擦()()或剥离或剥离()()时其表面产生静电时其表面

7、产生静电荷的现象荷的现象第14页，共47页。防治专业词汇介绍防治专业词汇介绍 表面电阻表面电阻以二个电极放置与一材料表面上以二个电极放置与一材料表面上,加以一直流电压加以一直流电压(V),(V),測量其通过的电流值測量其通过的电流值(I),(I),再计算再计算其电阻值其电阻值(R),(R),其單位为欧姆其單位为欧姆().().表面电阻率表面电阻率均一材料的单位面积表面电阻均一材料的单位面积表面电阻,其单位为其单位为,表面电阻率与体积电阻率间通常存在一比例表面电阻率与体积电阻率间通常存在一比例,该比例与測量电极的几何形状有关该比例与測量电极的几何形状有关 体积电阻率体积电阻率 即电阻率或称电阻系

8、数其单位为即电阻率或称电阻系数其单位为第15页，共47页。静电防治材料定义静电防治材料定义 导电材料导电材料表面电阻率小于表面电阻率小于1x 105 (),1x 105 (),或其体电阻率小于或其体电阻率小于1x 104 1x 104()(1.0628-1994263B)()(1.0628-1994263B)静电消散材料静电消散材料表面电阻率至少为表面电阻率至少为1x 105 1x 105 且小于且小于1x 1012,1x 1012,或其体电阻率或其体电阻率至少至少1x 104 1x 104 为且小于为且小于1x 1011(1.0628-1994263B)1x 1011(1.0628-1994

9、263B)绝缘材料绝缘材料 表面电阻率大于表面电阻率大于1x10121x1012或其体电阻率大于或其体电阻率大于1x10111x1011的材料的材料(625-1994)1.0-1994)(625-1994)1.0-1994)第16页，共47页。静电防治材料定义静电防治材料定义 抗静电材料抗静电材料 -能抑制摩擦生电的材料能抑制摩擦生电的材料(.1.0)(.1.0)-能抑制摩擦生电至能抑制摩擦生电至200V200V以下的材料以下的材料(625)(625)-抗静电材料并不须要测量其表面电阻率或体抗静电材料并不须要测量其表面电阻率或体积电阻来决定其特性积电阻来决定其特性.静电屏蔽材料静电屏蔽材料可防

10、止元件遭受外界的静电场破坏的一种防护屏障可防止元件遭受外界的静电场破坏的一种防护屏障(625)(625)第17页，共47页。静电防治基本法则静电防治基本法则将工作区的所有导电物接地使其带电不超将工作区的所有导电物接地使其带电不超过过50V50V以静电压表确认工作区內的非导电物体所以静电压表确认工作区內的非导电物体所带电压不超过带电压不超过300V(200V)300V(200V)如果静电场无法避免应确保静电敏感零组如果静电场无法避免应确保静电敏感零组件与带电之表面保持足夠的距离件与带电之表面保持足夠的距离第18页，共47页。问题的对策问题的对策l作业人员的头发作业人员的头发l以静电压表确认以静电

11、压表确认,距离皮肤表面距离皮肤表面5以內以內,因电压抑制因电压抑制的效果的效果,静电压可降至静电压可降至+300以下以下l作业人员的衣著作业人员的衣著l需要抗静电衣嗎需要抗静电衣嗎?l (整齐整齐洗衣与量测之成本洗衣与量测之成本)l搬运工具搬运工具l若台车为绝缘轮若台车为绝缘轮,移动时易与地面摩擦而累积静移动时易与地面摩擦而累积静电更换为导电轮电更换为导电轮 需注意污染问题需注意污染问题l 拖铁链拖铁链l堆高机不应行经铺有导电地板的区域堆高机不应行经铺有导电地板的区域第19页，共47页。问题的对策问题的对策l纸张纸张.纸制标签纸制标签l在常温常湿下在常温常湿下,纸制品可视为抗静电纸制品可视为抗

12、静电()材料材料,因此非因此非光光 面纸制品在工作区是可被允许的面纸制品在工作区是可被允许的.(263)l手套的使用手套的使用l洁净室内的一般要求洁净室内的一般要求l静电消散时间静电消散时间l ()2?l (101 4046)l量测其表面电阻率量测其表面电阻率?l戴上手套后是否需要再戴静电环戴上手套后是否需要再戴静电环?第20页，共47页。问题的对策问题的对策l离子风扇离子风扇l解決工作区内绝缘体的带电问题解決工作区内绝缘体的带电问题l使用使用 评估评估l&l成品成品/半成品在工厂内的运送半成品在工厂内的运送l使用普通透明塑胶袋使用普通透明塑胶袋,半透明塑胶袋半透明塑胶袋,导导电袋电袋,或是铝

13、箔袋或是铝箔袋?l作放电测试作放电测试(),以满足自己的需求为原以满足自己的需求为原则则.第21页，共47页。问题的对策问题的对策导电地垫可使用于无导电地板的工作区,并配合导电鞋清洁用品之挑选静电接地(工作台面及作业人员)目的:使作业人员在同一电位上 地桩 建物的金属结构 金属水管建议:与市电地线间电位差不超过5V();或阻抗不超过25欧姆.第22页，共47页。测试标准及介绍静电放电相关测试程序和标准静电放电相关测试程序和标准 美军规范美军规范 第23页，共47页。静电环测试静电环测试功能功能:主要为防止对于元件的破坏主要为防止对于元件的破坏型式型式:金属金属,纺织品纺织品;表带式表带式,松紧

14、带式松紧带式,粘带式粘带式安全性安全性:必须要有限流电阻必须要有限流电阻(通常约为通常约为1M,250V,1/4W)1M,250V,1/4W)来保护人体安全来保护人体安全,接地接地线与静电环分离的拉力为线与静电环分离的拉力为1-5.1-5.若无限流电阻则必须以红色标示若无限流电阻则必须以红色标示(202(202 2.5&101)2.5&101)S1.1 S1.1测试方法测试方法接地阻抗接地阻抗 必须小于必须小于1.25M30V1.25M30V环带阻抗环带阻抗 1M 1M 20%20%第24页，共47页。一般简易测试方法一般简易测试方法 一般定期检查一般定期检查(750K -10M)(750K

15、-10M)静电环配戴检查静电环配戴检查 新品进料检查新品进料检查(1M (1M 20%)20%)静电环及接地线连接检查静电环及接地线连接检查第25页，共47页。接地系统接地系统 S6.1 S6.1主要目的主要目的:将静电防护设施接地将静电防护设施接地,提供一个路经使提供一个路经使静电消散材料静电消散材料,导电材料及个人接地设备在同一导电材料及个人接地设备在同一个电位上个电位上,减少元件受到破环减少元件受到破环.其他相关标准其他相关标准 70-1990 70-1990 142-1982 142-1982人员安全防护人员安全防护考虑人员碰触电源时考虑人员碰触电源时,通过人体的电流通过人体的电流.故

16、接触人故接触人体的接地系统必须要有限流电阻体的接地系统必须要有限流电阻第26页，共47页。接地系統接地系統 ()()静电放电接地静电放电接地能够使静电产生源能够使静电产生源(人或物人或物)藉由路经到接地藉由路经到接地的端点的端点,排线排线,金属线或其他接地系统金属线或其他接地系统.(625).(625)()()实接地实接地藉由电子线路或特殊设备和大地藉由电子线路或特殊设备和大地()()连接的导电连接的导电接点接点.和大地和大地()()间具零电位差间具零电位差.第27页，共47页。一般工作接地系統一般工作接地系統 接地点的量测欧姆計:量测范围0.1-1M10%.开路电压必须大于1.5V (共地点

17、)到 必须小于1 到 (防护材料或设备)必须小于1(如果有保护电阻则必须加上其值)第28页，共47页。工作表面的量测工作表面的量测l S4.1-1997l主要目的:使用标准的测量设备,测量防护工作表的表面电阻值以评估其特性.l其他相关标准l F150l 99l测试设备l可提供100V和10V测试电压,误差在10%以内的高电阻计,量测范围由10K 100G l2只5直经2-1/2“的测试电极第29页，共47页。工作表面的量测工作表面的量测测试时机测试时机1.环境和材料评估测试环境和材料评估测试2.新配置的设备验收新配置的设备验收3.定期的测试定期的测试环境和材料评估测试环境和材料评估测试-低湿度

18、测试低湿度测试湿度湿度12%3.:温度温度23 1;预先放置时间预先放置时间48-72小时小时测试电压为测试电压为10100V表面必须用表面必须用70%的清洗的清洗测试结果必须记录最大测试结果必须记录最大,最小值最小值测试样品大小测试样品大小:10“X24”6个个,样品本身必须有二个接地点样品本身必须有二个接地点测试点测试点 第30页，共47页。工作表面的量测工作表面的量测环境和材料评估测试环境和材料评估测试-低湿度测试低湿度测试湿度湿度50%5.:温度温度23 1;预先放置时间预先放置时间48-72小时小时测试电压为测试电压为100V表面必须用表面必须用70%的清洗的清洗测试结果必须记录最大

19、测试结果必须记录最大,最小值最小值测试样品大小测试样品大小:10“X24”6个个,样品本身必须有二个接地点样品本身必须有二个接地点测试点测试点 第31页，共47页。工作表面的量测工作表面的量测先將工作表面以70%的清洗并风干5分钟后,方进行测量 (s)测试电压为100V,测试结果必须记录最大最小值测试点分別为五点.距离(s)3位置:距离每个角落2位置:中心点 测试电压为100V测试点如下:水平距离10位置:垂直距离10位置:左斜对角线各角落距离为2:右斜对角线各角落距离为2第32页，共47页。工作表面的量测工作表面的量测定期检查 不要清洗工作表面,且移走所有元件 以新配置验收方法来测量 (s)

20、以及 若测试不合格时,清洗后再重新测试 建议允收标准 (s)1x106 1x109 1M 第33页，共47页。地面材料电阻特性测试地面材料电阻特性测试 S7.1-1994测试目的测试目的:测量地面材料的电阻特性测量地面材料的电阻特性(其量测结果为电阻值其量测结果为电阻值,而非电阻率而非电阻率)静电防护地板须配合静电防护鞋静电防护地板须配合静电防护鞋,鞋环鞋环,轮子及装载器具使用轮子及装载器具使用相关测试标准相关测试标准99150 51953测试种类测试种类环境和材料评估测试环境和材料评估测试新铺设完成的验收新铺设完成的验收第34页，共47页。地面材料评估测试地面材料评估测试l测试条件测试条件l

21、样品數样品數:12X24 5片片,放置时间至少放置时间至少72小时小时l清洗表面清洗表面:使用使用70清洗待测表面清洗待测表面l测试电压为测试电压为:100Vl湿度湿度:12%(3%)和和50%(5%).l温度温度:23 1 l测试设备测试设备l可提供可提供100V和和10V误差在误差在10%以内的高电阻計以内的高电阻計,量测范围量测范围可由可由10K-100G及及2只重量只重量5.直经的直经的2.5 的电极的电极.l电极表面为导电橡胶电极表面为导电橡胶,其在金属表面上的电阻必须小于其在金属表面上的电阻必须小于1k(10V)l测试结果必须记录最大测试结果必须记录最大,最小值最小值第35页，共4

22、7页。铺设配置完成的验收铺设配置完成的验收l测试前使用70清洗电极并风干l 每5000(464.5m2)必须测试五点l 每5000必须测试五区,每区测试点间的距离应至少为36 (约120)第36页，共47页。表面电阻表面电阻(率率)测试测试测试目的测试目的:量测一个包装材料的表面电阻率量测一个包装材料的表面电阻率,来评来评估其静电防护的特性估其静电防护的特性.相关测试规范相关测试规范 257(257(专为量测绝缘表面所设计的标准专为量测绝缘表面所设计的标准)S11.11-1993(S11.11-1993(专为静电消散表面所设计的标准专为静电消散表面所设计的标准)第37页，共47页。S11.11

23、表面电阻表面电阻(率率)测试测试l使用使用 检查并评估稳定时间检查并评估稳定时间l测试样品测试样品:6片片,3“x5”(76x127)双面皆须测试双面皆须测试l高电阻高电阻1M 10 T的样品的样品,测试电压为测试电压为100Vl低电阻低电阻1K 1M的样品的样品,测试电压为测试电压为10Vl测试时间为测试时间为1T检查检查5次的稳定时间平均值加次的稳定时间平均值加5秒秒第38页，共47页。静电消散时间测试静电消散时间测试测试目的测试目的评估静电防护材料被间接或直接充电后评估静电防护材料被间接或直接充电后,其电荷自其电荷自然衰退所需的时间然衰退所需的时间相关测试规范相关测试规范101C,404

24、6.1101C,4046.1541541第39页，共47页。静电消散时间测试静电消散时间测试测试条件测试条件样品數样品數:3“X5”6片片测试环境条件测试环境条件:12%3.,23 3 测试电压测试电压:充电至充电至5,再放电至再放电至50V,正负各执行正负各执行3次次测试结果测试结果:36次量测结果之平均值不得大于次量测结果之平均值不得大于2秒秒第40页，共47页。l S20.20-1999,a S20.20.9000,a s a S20.20.l a s s 9000 a .第41页，共47页。0250 V 1A250 500 V 1B500 1000 V 1C1000 2000 V 22

25、000 4000 V 3A4000 =8000 V I.(5.1-1998).第42页，共47页。l 0 ()a.(,)a .A 0第43页，共47页。l ,a a,.:,.第44页，共47页。l ,.a a .a a .第45页，共47页。lFinally is the ESD Common Ground Point symbol which is fairly self descriptive.This ESD label for a grounding point receives all localized ESD element ground connections eg top of workstation dissipating mat,auxiliary wrist and foot straps connecting box,floor mat,etc.This point is then connected to the local mains earth(green wire).ESD Symbols to Use 第46页，共47页。演讲完毕，谢谢观看！第47页，共47页。