ESD防护及消除介绍-leveal-7解读课件.ppt

1、InnoLuxESD 防護及消除介紹Level 2InnoLux1.靜電的產生2.常用靜電名詞的定義3.生活中的靜電4.工作上的靜電5.靜電的防護與消除InnoLux 靜電現象最早被記錄是在西元前6世紀,當時發現 絕緣物間互相磨擦後可以吸引微小物體,而進一步 的研究則始於十六世紀 一般未帶電荷的物質原子中，帶負電的電子與帶正電的質子數量 相同。不過，電子可能因機械、熱、或化學等因素而離開原子，造成正負離子的產生。InnoLux 靜電的產生主要來自於兩種不同物質的接觸及分離，當兩種物質 接觸在一起時，電子會從一邊移動至另一邊，當兩物質分離時，電子離開的一邊便帶正電，而接收電子的一邊帶負電。+-走

2、路時其實就會產生靜電InnoLux根據物質磨擦後產生正負電所排成之順序稱為磨擦帶電系列(Turboelectric Series)，下表所示為其中之一例，根據此表，當兩種物質磨擦時，表中較上位者會帶正電，位在較下位者帶負電。空氣空氣鋁鋁金、鉑金、鉑人的手人的手紙紙硫璜硫璜石綿石綿木棉木棉人造絲人造絲兔毛兔毛鋼鋼聚酯聚酯玻璃玻璃木木明膠明膠雲母雲母琥珀琥珀PUPU尼龍尼龍蠟蠟聚乙烯聚乙烯毛皮毛皮硬質橡硬質橡膠膠聚氯乙聚氯乙烯烯鉛鉛銅、鎳銅、鎳矽矽綢綢錫、銀錫、銀鐵弗龍鐵弗龍(帶負電)(帶負電)(帶正電)(帶正電)InnoLux可儲存於絕緣體或絕緣的導體上，當電荷增加時電壓便會上昇Q：電荷(單位為

3、庫倫)C：電容(單位為法拉)V：電壓(單位為伏特)C 為帶靜電物體之電容量,電容量之大小依照物體之大小與形狀決定InnoLux設備設備電壓範圍(k V)電壓範圍(k V)皮帶傳動設備60100紡織機械1580紙張處理機械5100油罐車25以上輸送帶輸送帶45以上45以上物體物體電容量電容量(pF)(pF)小型手工具10203加侖桶305055加侖桶50100人體100300油罐車1000InnoLuxA.固體摩擦與剝離時產生靜電 絕緣電阻高的物質如塑膠、橡膠及化纖類都很容易因磨擦與剝離 而產生靜電。事實上對地絕緣之導體一樣會儲存電荷，下圖為 固體接觸與分離產生靜電的示意圖。InnoLuxB.粉

4、體粒子碰撞產生靜電 粉體粒子在管子內高速流動時會與管壁碰撞產生非常高之靜電，在輸送帶、升降機、鼓風設備中時亦很容易產生靜電，例如塑膠粉末、化學粉末、金屬粉末、煤碳粉塵、穀物及其粉塵、食品粉末等在製造過程中的輸送皆會產生靜電。此外，塵埃、煙霧、水氣、雪、冰結晶體等與行進中汽車的撞擊摩擦也會在汽車上累積靜電。InnoLuxC.感應產生靜電 下圖說明靜電感應現象，帶電荷的物體會在臨近的物體上造成 電荷的分離，靠近帶電荷物體會出現與該電荷不同極性之感應電荷。例如帶電之雲塊便會在大地、地上物、甚至飛行中之飛機感應出 靜電，另外被搬運的物體如帶有電荷，則搬運車輛亦會感應出靜電。InnoLux 當靜電荷產生

5、時，此電荷可能馬上流失，亦可能儲存起來，絕緣體或對大地絕緣之導體皆會儲存電荷。靜電荷產生之速度及其放電之速度會依不同之情形改變，下表為影響靜電荷產生及放電速率之因素，其中濕度高低影響物體表面之導電率，對靜電荷之流失有很大的影響，因此在乾燥或天冷水氣結凍時，靜電之累積速度便會加快。靜電產生速度 靜電產生速度 靜電放電速度 靜電放電速度 兩物體在磨擦帶電系列中的相對位置物體之導電率 兩物體之密著程度 相對濕度及溫度 相對濕度及溫度 物體間之摩擦係數 材料表面之水氣 兩物體分離之速度 結合速率 InnoLux不同濕度下的帶電狀況不同濕度下的帶電狀況01020304010%40%55%下圖為人體在下的

6、帶電狀況，由圖中可知濕度對靜電之累積有很大的影響10%10%40%40%55%55%在地毯上走動35,000V15,000V7,500V在塑膠地磚上走動12,000V5,000V3,000V工作台操作員6,000V800V400V相對濕度(%)相對濕度(%)動作動作靜電值靜電值(KV)(KV)相對相對 濕度濕度(%)(%)(地毯上走動)(塑膠地磚上走動)(工作台上動作)InnoLux1.靜電的產生2.常用靜電名詞的定義3.生活中的靜電4.工作上的靜電5.靜電的防護與消除InnoLux1.(Electrostatic Discharge)：簡稱ESD,即帶電荷物體上之電子的移動所造成的放電現象。

7、2.(Electrostatic Induction)：一帶電荷物體在一鄰近物體上造成之電荷分離現象。3.(Static Grounding)：為導引物體中之電荷至大地以避免電荷累積所實施之接地。4.(Electrostatic Neutralizer)：產生游離空氣以中和物質中電荷或提供一路徑引導電荷至大地之設備。InnoLux 空氣分子在電場中出現電子離開分子,造成正電荷分子與 負電荷電子同時存在之現象。能造成可燃物質起火燃燒、爆炸之最小靜電放電能量。InnoLux1.靜電的產生2.常用靜電名詞的定義3.生活中的靜電4.工作上的靜電5.靜電的防護與消除InnoLux1.電視螢光幕靜電:螢光

8、幕因電子撞擊而累積大量的靜電2.梳頭產生靜電:因頭髮與梳子摩擦而產生靜電3.脫毛衣而產生靜電放電:因衣服間的摩擦產生靜電而放電,可聽見“啪”的聲音,若在黑暗中也可看見微弱的火光 4.摸門把、金屬(或車門)時有觸電現象:此為大陸性氣候或乾燥地區常見的現象,因人在地毯 上行走與地毯摩擦,身上累積大量靜電,觸及金屬後 放電InnoLux1.靜電的產生2.常用靜電名詞的定義3.生活中的靜電4.工作上的靜電5.靜電的防護與消除InnoLux：Human Body ModeHuman Body Mode 帶電人體帶電人體接觸接觸敏感元件敏感元件所造成的放電所造成的放電(破壞破壞)：Machine Mode

9、Machine Mode 帶電物體帶電物體接觸接觸敏感元件敏感元件所造成的放電所造成的放電(破壞破壞)：Charged Device ModeCharged Device Mode *敏感元件敏感元件本身在帶電情形下接地所造成的放電本身在帶電情形下接地所造成的放電(破壞破壞)InnoLux累積在人體之電荷透過接地導體放電，或外界物體上之電荷透過 人體對大地放電皆會產生放電電流，此電流會使人有觸電之感覺，雖通常因帶電量少的緣故尚不足以對人體產生一次災害，但可能 因觸電感導致人體出現不正常動作而發生二次災害。靜電會使公司之產品受破壞、如 IC function fail、Panel ESD def

10、ect.等。InnoLux靜電放電所產生之火花可能引起易燃氣體、液體或粉塵之起火燃燒爆炸。靜電之放電現象可能使設備絕緣受到破壞，引發進一步的災害。InnoLux1.靜電的產生2.常用靜電名詞的定義3.生活中的靜電4.工作上的靜電5.靜電的防護與消除InnoLux如使用導電性地板、導電地磚、濕度控制、機台接地、靜電消除器、靜電毯等方法。將人體的靜電維持在電位，便可防止人體產生靜電放電，如 導電服、導電環(靜電環)等。如使用防止帶電之包裝袋、防止帶電之空氣袋或薄膜等方法。InnoLux何謂及:防止靜電災害的最簡單有效的方法是將帶電體接地，使所產生之電荷迅速地疏導至大地。如果有兩個以上之帶靜電物體時

11、，可將不同物體以導體連接並加以接地，以減低不同物體間之電位差，來避免物體間發生放電現象。(下圖說明接地及連接消除靜電的作用)InnoLux進行及之注意事項:1.接地對於較大型的絕緣物體效果不大，因為離接地線接點較遠的地方 電荷依然存在。此外如紙張、布匹、橡膠、石化液體等皆較難以 接地或連接方式解決靜電問題，必須使用濕度控制或靜電消除器 等方法。2.對於有可能產生或感應靜電荷的導體，不管體積之大小都應予以接地，不可因體積較小而忽略之。InnoLux進行及之注意事項:3.靜電接地所需之接地電阻不需要很低，只要在1M以內，對靜電而言 皆算有效之接地，為維持接地及連接電阻在任何條件下皆不大於 10M，

12、在標準狀態下(氣溫20，相對濕度50%)，接地及連接電阻 應在1k 以下。4.接地位置需選擇在易於確認之地點，以便於維護及管理。並避免因物體振動或表面污染等因素使接地成斷路狀態，反而 會成為災害的起因。InnoLux進行及之注意事項:5.原則上靜電接地的對象為對地絕緣之金屬導體，且最好將不同物體 加以連接之後再行接地。6.如果設備本身已直接與大地接觸，則不用再另行接地。此外，電氣設備的、及保護電磁感應 之接地對靜電而言亦是接地，不需另作靜電接地。InnoLux進行之注意事項:1.接地導體需有足夠的機械強度且不易斷線或鬆脫，另外，除非確定不會因不連續性造成接觸不良，最好不要使用 鍊子作為接地導體

13、。2.靜電接地導線應用1.25mm2以上之導線，固定設備:可使用一般之 600V級 PVC絕緣電線，移動設備:可使用絕緣柔性電纜，振動頻繁的設備:可使用沒加絕緣之絞線或網線，以便於 觀察其是否斷線。InnoLux進行之注意事項:3.如果接地端子有可能被外物污染或鏽蝕，最好使用蓋子加以保護，且接地端子裝設地點最好避開危險環境。4.一般設備用之接地電極及接地電阻在 10k以下 之地下金屬導體 (廠務應定期確認廠房之接地電阻)皆可作為靜電用接地電極，但 需注意是否有靜電電流以外之電流出現。InnoLux進行之注意事項:5.接地導線與帶電體的連接必須堅固確實，如為固定設備時，可以使用銲接、壓接端子、螺

14、栓等方法連接，應避免將接地導體直接繞住或掛於被接地物上等不正確之作法。此外為確保接地效用，宜在被接地物上進行多點接地。6.如接地對象為移動性物體而不能施以經常性接地時，宜使用 連接及拆除均容易之接地，例如各種接地用夾子或鱷魚夾皆可。InnoLux其它環境上應注意之:1.工作上須加防靜電桌墊2.推車加鐵鍊3.貨架接地 4.防靜電 Tary 盤106109InnoLux濕度控制及增加導電率:有許多的絕緣物質，例如紡織品、木材、紙張、混凝土等，皆會受到周圍空氣之濕度而影響其濕氣含量，當這些絕緣物質 表面含有之濕氣越高時，其導電率亦會越高。通常在30%相對濕度以上時，大部份的絕緣體上所含有 的一層水份

15、薄膜，可以提供靜電荷一個疏通路徑。但當相對濕度在30%以下時，此水份薄膜不存在，靜電荷一直產生但無法疏通，靜電問題便會出現。因此在產品可容忍高濕度的地方，為一有效解決靜電問題的方法。InnoLux濕度控制及增加導電率:增加局部地區的濕氣可使用蒸氣噴出蒸氣噴出的方式達成(加濕器)，如此 較不會使整個區域的相對濕度皆大幅度地提高。但是多大的相對濕度才能有效的解決靜電問題，則依環境及製程而異，事實上亦很難決定其大小。一般而言，在常溫下，60-70%的相對濕度應可避免靜電問題的發生。不過高濕度會影響產品、製程、及舒適度。故在考量各種條件下，。PS.有些絕緣物，例如合成塑膠及部份石化液體之表面導電率受濕

16、度 之影響並不大，亦不適宜使用濕度控制法。InnoLux濕度控制及增加導電率:除了增加相對濕度以增加絕緣物之導電率外，亦可直接在絕緣物中 摻入導電性物質，以提高洩漏電荷之能力。例如在化纖衣物中 織入金屬纖維，在橡膠中加入碳粉皆可增加導電率，其導電率 依照加入雜質之多寡可隨意控制，通常1M-cm之電阻係數即已足夠。不過直接在絕緣物中加入其他成份之物質，必須以不影響絕緣物之功能為前題。此外，對絕緣物體表面進行浸泡或噴灑吸水或導電性物質亦可增加其導電率，但皆需定期更新方可維持效果。PS.PS.以以LCMLCM/Cell/Cell製程之製程之 PanelPanel清洗機為例，就以水中加入清洗機為例，就

17、以水中加入 COCO2 2之方式之方式 來降低水的電阻值。來降低水的電阻值。InnoLux靜電消除器:靜電消除器是利用人為的方法把帶電體附近的空氣離子化，當帶電體 碰到這些離子時，靜電荷可經由已離子化之空氣傳導至大地，或者 吸引離子化空氣中相反極性之電荷加以中和。一般而言靜電消除器可由離子產生方式區分為交流式與直流式兩種。InnoLux靜電消除器:目前較常用的靜電消除器種類有加電壓式靜電消除器、自放電式 靜電消除器(金屬梳)、放射線式靜電消除器，下表為這三種靜電 消除器的特性及適用對象，其中加電壓式及自放電式靜電消除器 皆是利用電暈放電之方式產生離子化空氣。特點特點適用對象適用對象標準型消除能

18、力強，種類多紙、布、羊毛、底片送風型消除範圍較遠較廣管內、局部地點防爆型不會引起易燃物著火易燃物存在之環境直流型正負離子產生比例可控制產生特定極性電荷之製程簡單、便宜、易安裝，但消除能力受帶電體影響布、紙、傳動皮帶、底片、橡膠、粉體沒有電暈放電問題，有放射線問題，消除能力較低密閉空間自放電式放射線式種類種類加電壓式InnoLux靜電消除器:不同靜電消除器因應使用埸合之不同而有不同之使用條件，目前廠內使用之桌上型或檯燈型之離子吹風機，主要須注意 使用距離須大於 30cm。30cm30cmInnoLux導電性地板:在易燃及易爆之環境下，使用導電性地板或地板覆蓋物，並將人體 及各個導體設備與地板連接

19、，可以避免因靜電的持續累積導致危險。這種地板之材料應使用較不會發生火花的物質，例如導電性橡膠、鉛、以及其他導電性複合材料。此種地板1m間之電阻應小於1M，而為保護遭受漏電電擊人員安全，同樣距離之電阻應大於25k，同樣的地板對大地之電阻亦應大於25k。如果欲在地板上打蠟或其他物質，應選擇具導電性之物質。由於使用久了以後，地板電阻可能增加，因此應定期進行地板電阻 之測試。InnoLux將人體的靜電透過無塵衣維持在電位，便可防止人體產生 靜電放電。連身無塵衣 CLASS/10/100/1000級：晶圓廠、LCD廠 半身無塵衣 CLASS 10k以上適用 ：LCM、IC封裝測試廠 (一般無塵衣阻抗值：

20、107108)InnoLux當使用導電性地板時，在此地板上之人員皆應穿著具導電性且不會發生火花的靜電鞋。靜電鞋應定期接受電阻值檢查，靜電鞋加上地板對地電阻應小於1M。為維持其靜電疏散能力，不可改造靜電鞋之內部構造、使用絕緣性墊片以及穿著厚鞋襪。InnoLux將人體的靜電維持在電位，可防止人體產生靜電放電。(一般手環阻抗值103104、接地線106)黏扣式手環黏扣式手環日型手環日型手環InnoLuxOKNGNG穿戴靜電環須將手環緊貼於皮膚表面，靜電環之導電效果才能真正作用。(之前介紹過之之前介紹過之磨擦帶電系列磨擦帶電系列中，中，“人手人手”的正電順位相當高，的正電順位相當高，表示人手的絕緣度佳，因此可以產生並保持非常高的靜電電荷表示人手的絕緣度佳，因此可以產生並保持非常高的靜電電荷)