ESD知识培训资料解析.pptx

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1、静电的基本形态静电的基本形态静电(Electrostatic)：就是静止不动的电荷。它一般存在于物体的表面。是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果。静电是通过电子或离子转移而形成的。静电放电静电放电(ESD)：处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电 放电。这种转移的方式有多种，放电。这种转移的方式有多种，如接触放电、空气放电。如接触放电、空气放电。第1页/共43页静电的产生静电的产生静电的产生有四个途径:1.摩擦2.电感应3.电容效应4.电压效应电容效应只增加静电破坏的风险程度,并没有改变电荷量第2页/共43页(a)摩擦生电(b)

2、感应生电静电产生的两种形式第3页/共43页摩擦和接触生电摩擦和接触生电主要来源:接触+或 +分离摩擦压力第4页/共43页摩擦和接触生电摩擦和接触生电v静电不是由摩擦产生的v只是摩擦过程增加接触面,接触产生静电v许多物料的表面都不够平整或具备足够的柔性，接触/分离所产生的静电程度较低v片状物和粘带具备良好的接触条件，所以较容易产生静电v除了增加接触面，摩擦的的同时也增加了分离速度第5页/共43页摩擦和接触生电摩擦和接触生电v摩擦过程所产生的热能增加电荷的迁移速度v不同的摩擦试验得出不同的静电数量“接触生电”较“摩擦生电”的观念较为正确第6页/共43页静电量静电量决定静电量的主要因素：材料（包括材

3、料的相对性）接触面积和表面粗糙情况接触力分离速度环境湿度 第7页/共43页材料的电特性材料的电特性绝缘体不导电，有较高的介电常数，电流不容易流动（如塑胶）导体导电性好，介电常数差，电流容易流动，接地后可放电（如金属）阻抗体介于绝缘体的导体的性能之间，可以导电，但比导体传导速度慢（静电消散体）第8页/共43页静电序列表静电序列表静电序列表静电序列表序号材料序号材料序号材料 正电荷方向8羊毛16硬橡皮1空气9丝绸17镊、铜2人的手10铝18黄铜、银3兔毛11纸19聚酯人造纤维4玻璃12棉布20聚乙烯5云母13钢21聚丙烯6头发14木材22聚氯乙烯(PVC)7尼龙15琥珀 负电荷方向第9页/共43页

4、产生不同的静电量和速度的因素产生不同的静电量和速度的因素接触距离、面积、表面粗糙程度和物料硬度等都是产生静电量和速度不同的相互关联的因素第10页/共43页我们的工作环境存在大量的静电源：许多产品都使用塑胶材料.(因为其制造和价格低廉)电子产品中要采用许多绝缘体材料在移动和摩擦下，即使如金属一般的导体也会产生静电设备和人体所需要的温湿度对环境有一定的干燥要求，助长静电产生ESD风险风险第11页/共43页工作台漆、腊面、塑胶和乙烯树脂等椅子玻璃纤维，塑胶、表面处理木料等地板表面处理木面、腊面、乙烯树脂等工作人员衣物、头发、鞋子、手套等包装塑胶袋、泡泡袋、海绵、盒子等组装工具高压射流、压缩空气、合成

5、毛刷和材料热风机、吹风机、复印机、打印机吸尘机等生产线常见的静电源生产线常见的静电源第12页/共43页环境湿度环境湿度环境湿度环境湿度空气中的水气增加空气的导电性，因此减少静电的产生或积累相对的湿度越高对静电越好控制（60%）高湿度的对于生产的不利（如污染）低于30%的湿度对于CLASS 1 防御要求十分困难干燥而带杂质的空气在高速流动下（如清洁工艺）也容易产生静电在干燥和快速移动活动中使用不当的材料容易产生高静电和增加静电破坏的风险！第13页/共43页静电释放的例子静电释放的例子 相对湿度10%40%55%折除PCBA的非防静电气泡包装 26KV 20KV 7KV走过毛地毯35KV 15KV

6、 7.5KV工作台上的一般移动6KV800V 400V从工作台上拾取塑胶袋20KV 3KV1.2KV一切活动都可能产生静电！即使在高达90%湿度下，在量静电还是可能产生第14页/共43页湿度控制湿度控制30%是防静电的下限要求70%是常用的上限（基于污染冷凝等考虑）ESD控制推荐40%-60%RH 范围美国军标 MIL-STD-1695推荐30%-70%RH第15页/共43页静电放电的例子静电放电的例子1.云内部的流动造成电子的脱离2.强大的电场使附近的空气离子化,异性相吸3.离子流运组成导电通道,快速放电形成低压(e.g.5000V)放电需要导电的物体途径但高压放电不需要（自然界静释放的例子

7、）第16页/共43页静电放电的例子静电放电的例子带静电物体或人体接触ESDS静电场造成空气离子化电离的空气导电放电第17页/共43页影响静电放电速度的因素影响静电放电速度的因素1.放电途径的导电性2.放电环境的相对湿度3.材料表面的湿度4.静电荷的自然中和速度第18页/共43页静电放电的模型静电放电的模型静电放电的模型静电放电的模型人体带电模型人体带电模型(Human Body Medel,HBM)Discharge to the Device机器带电模型机器带电模型(Machine Model,MM)Discharge to the Device组件带电模型组件带电模型(Charaged D

8、evice Model,CDM)Discharge from the Device第19页/共43页ESDS敏感情况敏感情况MR fail 30 volts(HBM)2000-4000V听到:4000-5000V看到：5000V8000V第25页/共43页1、对ESD器件直接放电2、从ESDS器件对外放电3、间接对ESDS器件放电 （也被称为EMI感应破坏）ESD破坏的三种途径破坏的三种途径第26页/共43页1.致命性损坏2.潜伏性损坏的破坏力强大：占所有损坏的主要成分无法及时发现发现和证明都有一定的难度很难和成因挂钩维修和处理成本较高较难推动成因改正工作通过良好的掌握ESD知识来降低其破坏性

9、！ESD损坏的类别损坏的类别第27页/共43页ESD象细菌一样，是暗藏的敌人控制细菌控制细菌我们已意识到在机器中灭菌我们应发扬对ESD的同样的态度控制控制ESDESD第28页/共43页在部分的静电损坏是潜在的,并不能够马上识别出静电损坏有较差的重复性,并且不容易模拟找出静电破坏的证据和根源一般相当不容易,而且成本很高(ESD破坏常被误判为EOS损坏)缺乏培训和对问题的重视静电难以控制的原因静电难以控制的原因第29页/共43页ESD控制的基础n人体接地n为确保有ESD安全，使用绝缘体前先确定离子风机是打开的，并覆盖所有的工作范围n离开ESD保护区之外、运输或储存ESDS敏感器件时要进ESDS防护

10、第30页/共43页防静电材料要求三个最关心的材料特性：n产生静电的速度-要求慢n放电/传电的速度-要求适中n屏蔽或隔离静电能力-要求高我们需要合成材料来同时获得这些特性第31页/共43页以下操作能帮助减少静电破坏以下操作能帮助减少静电破坏所有的ESD工作区都张贴醒目的警告标志保持工作区内的干净、清洁ESD工作区内的工作人员一定是要取得ESD资格的人员只有受过训练，或在受过训练的人员陪同下方可进入ESD保护区尽量减少手工操作和接触ESDS件所有ESDS来料要有ESD包装；并让ESDS器件保持在原包装中，直到组装或使用第32页/共43页在接触ESDS件之前接地放电（戴上静电手环）运送ESDS件时使

11、用有足够静电保护的措施在包装中取出ESDS件前先触摸包装本身将不确定是否ESDS的电子器件以ESDS件看待在设置防静电保护措施的工作台上处理ESDS件将所有工作范围内的物件，包括桌面、盒子、推车、工具等进行接地，然后才开始工作以下操作能帮助减少静电破坏第33页/共43页以下操作能帮助减少静电破坏以下操作能帮助减少静电破坏避免使ESDS件在任何表面上推动摩擦在EPA范围内尽量清除所有的静电源（所有不必要的东西都要清除出工作场所）工作中任何时候都保持人员的接地措施（如带好腕带等）静电工作服的扣子应全部扣上，并覆盖住其它的衣物。检查时轻握PCBA的边缘，以减少接触ESDS的机率第34页/共43页防静

12、电服装、防静电腕带和脚腕带 第35页/共43页防静电包装和运输制品 第36页/共43页防静电地板、台垫和烙铁防静电复合地板 防静电台垫主要是防静电复合胶板，材料面层分为草绿色，导电物质是抗静电剂；底层为黑色，导电物质是碳黑。防静电烙铁采用直流温压电源，发热元件多选用具有恒温特性、静电电电容小的材料，可极大地降低各种干扰杂信号。另外，烙铁还可作静电接地，可进一步消除烙铁头上的各种信号。所以，焊接时无需拔掉电源头。第37页/共43页ESD Protective SymbolESD ESD 防护符号Identify Material designed to give ESD Protection f

13、or ESD-Sensitive Products标识出可以对ESD敏感产品提供保护的材料Notes:Antistatic Plastic Bags have this Symbol备注：防静电胶袋上有此标识ESD Susceptibility SymbolESESD D 敏感符号Identify Electrical or Electronic Items which can be damaged by ESD标识出对ESD敏感的电子或电气设备Notes:PCBA Product Packaging have this Symbol备注：PCBAPCBA产品包装上有此符号第38页/共43页防

14、静电腕带防静电腕带防静电的最要工具之一人体有很好的导电性，可以通过导电腕带把产生的静电释放腕带必须持续佩戴，提供持续放电工作本公司规定每班每天最少检查静电带一次。检测时当按下检测键，如绿灯亮则表示测试通过注：腕带必须和人体皮肤接触，不能佩带在手套或衣服袖子上第39页/共43页人体安全指标=0.12mA120V应用下的最大电流=0.24mA注意同时使用防静电鞋会降低安全工作电压的极限1M 35M 提供足够的空间来应付可能因腕带接触不良或系统接地电阻变高等问题不适用于高电压工作不适用于高电压工作不适用于高电压工作不适用于高电压工作!防静电腕带必须同时照顾人体安全和有效的放电防静电腕带防静电腕带第40页/共43页防静电服装是用不同色的防静电布制成。布料纱线含一定比例的导电纱，导电纱又是由一定比例的不锈钢纤维或其它导电纤维与普通纤维混纺而成。通过导电纤维的电晕放电和泄漏作用消除服装上的静电。由于不锈钢纤维属金属类纤维，所以，由它织成的防静电布料的导电性能稳定，不随服装的洗涤次数而变化。防静电工衣原理分析第41页/共43页第42页/共43页感谢您的欣赏！第43页/共43页