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电子产品静电防护周益明2006.04序言“静电放电”已被认为是造成对静电放电敏感电子零件的失效、劣化、潜在失效的主要凶手,静电放电导致电子产品、设备出现故障,可靠性、稳定性降低,甚至完全失效.了解静电的产生、静电放电对电子产品的危害及静电放电防范措施对生产出可靠、稳定的电子产品具有非常重要的意义.目录一.静电的基本概念二.静电对电子工业的危害三.静电源及静电控制四.静电标示及其意义五.抗静电工作站的建立六.生产现场静电防护须知附.基本定义一.静电的基本概念静电:是电荷的产生与消失过程中产生的电现象的总和.静电的产生:当两个不同物体相互接触时,致使一个物体的一些电荷(电子)转移到另一个物体而带正电,另一个物体因得到电子而带负电.若在分离过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带静电.静电是一种客观自然现象,任何两种不同介质的物体接触后再分离都会产生静电.产生的方式有接触、磨擦、冲流等.A.剥离塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电B.气候干燥的冬季，脱衣时常听到服装与人体间放电的响声，并伴有火花.C.电脑显示器屏幕吸附细微物体.例静电放电(ESD):Electro-StaticDischarge由不同静电电位的物体因直接接触或因静电场的感应而导致物体间电荷的转移的现象称之为静电放电。特点：快速电荷移动会产生很大的瞬间电流、强的电场和电磁辐射等。它们通过或接近电子零件时便会加以破坏。静电放电现象举列：1.闪电；…二.静电对电子工业的危害1.生产现场产生的静电电压:濕度濕度10-20%65-90%坐在流水線工位上接觸到聚脂類袋時20000V1200V坐在操作工位聚胺酯物體接觸時18000V1500V在乙烯樹脂地地板上走動時用手拿著乙烯塑料袋將器件放入時12000V250V7000V600V生產場合靜電壓值在生產車間地毯上走動時35000V1500V说明:人体静电超过3KV能感觉到，超过5KV会产生放电现象,50KV时没有不适感觉，100KV时也没有生命危。2.常用元器件类型的静电敏感电压值:3.电子元器件静电损伤的失效类型:a.突发性完全失效:这种类型指由于静电放电造成电子元器件自身短路、开路、功能丧失或参数不合格等，因而立即失去其工作能力.b.潜在性缓慢失效:这种类型指带电体所带静电电位或存储的静电能量较低,或静电放电时电路中有限流电阻存在.一次静电放电脉冲可能不足以引起电子元器件的完全失效,但它会在元器件内部造成轻度损伤,这种损伤具有累加性,随着所遭受的静电放电脉冲次数的加多,元器件的参数缓慢变坏,直至在某一不可预测的时刻发生失效,丧失工作能力.4.静电破坏的表现形式:a.造成器件击穿和性能恶化；b.高压静电放电可能造成严生事故；c.使资讯出错,逻辑电路误动作；d.静电电荷易附尘埃微粒，污染印制电路板等，使其耐压能力降低。www.3722.cn中国最大的资料库下载三.静电源及静电控制1.电子装配生产中的静电源:工作台:表面摩擦静电,可对放置其上的电子器件放电.工作服:同外物摩擦可产生6000V以上的静电电压并使人体带电,从而通过人体放电使器件电介质击穿.工作鞋:一般工作鞋同地面摩擦产生的静电传致人体及衣服,使人体静电不能快速泄漏从而对元器件产生不良影响.包装容器:用PE、PP、PS、PVC、PUR等高分子材料制备的包装及组件盒其摩擦静电压可达1.5~3.5KV.压缩机:空气的剧烈流动或介质与喷嘴摩擦产生静电可损坏电子器件.生产设备:焊烙铁,波峰焊机等某些组件装配设备可因其本身的电流/电压变化感应静电电压而损坏电子器件.2.消除静电放电的方法:静电泄漏和耗散:A.尽可能消除静电电荷的形成.抗静电的材料和传导的材料做得到,一般的塑料和丝织品便做不到,除非经过局部处理.B.如已存在电荷,必需在无火花的情况下加以耗散.导体(如金属.碳膜.皮肤)会产生快速的火花放电;抗静电的材料不会产生火花,也不会传送火花.静电中和:用正负离子将静电源上的正负电荷中和,从而消除静电源上积累的静电。离子风机、静电毛刷、抗静电剂静电屏蔽与接地:环境增湿:3.避免静电放电损害的措施:包围:用抗静电材料来包装和保存零件或半成品.禁止:禁止使用透明的塑料、气泡片、垫子和丝织物等包装材料.应使用抗静电的材料或用经过抗静电处理的包装材料.避免人造的衣服.动作:减少静电敏感件的运动.减少作业动作及搬运.接地:作业员及搬运人员都要带上具安全电阻系数的腕带.工作台面、设备等都需可靠接地.管理:工作人员和管理者随时确认是否遵守上面的原则,如果遵守的话,便可避免静电放电损害.四.静电标示及其意义对ESD敏感的符号,用来表示该物体对ESD引起的伤害十分敏感对ESD防护的符号,用来表示该物体经过专门设计具有静电防护能力不仅表示静电场,同時也包括电磁场,磁场.不是专门针对對ESD的闪电符號的標准含义是指电力供电的高压對人体有危險不应该用此符號于ESD五.抗静电工作站的建立1.静电工作区等级:A级:允许对地静电电位不超过±100VB级:允许对地静电电位不超过±1000V2.抗静电工作站的若干要求:地板:禁止直接使用木质地板或铺设毛、麻、化纤地毯;可选用防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地垫,并有效地接地;可允许使用经特殊处理的水磨石地面.天花板:天花板材料应选用抗静电型材料制品,一般可使用石膏板制品,禁止使用塑料制品.墙壁:生产场所的墙面可使用抗静电墙纸,一般右使用石灰涂料墙面,禁止使用普通墙纸和塑料墙纸.恒温/恒湿:生产场所的环境相对湿度以不低于50%为宜,在不对产品造成有害情况下,允许使用增湿设备,以增加温度.工作台:工作台应铺设防静电桌垫,防静电桌垫上应有两个以上的接头接地.接地线:防静电系统必须有独立可靠的接地装置,接地电阻一般小于10Ω;防静电地线不得接在电源零线上,不得与防雷地线共享;使用三相五线制供电,其大地线可以作为防静电地线.接地主干线截面积应不小于100mm2,支干线截面积不小于6mm2,设备与工作台的接地线应采用截面积不小于1.25mm2的多股塑料导线.设备接地:设备的防静电连接端应保证接触可靠、易装拆,允许使用各种夹式连接器.标志:防静电工作区的进口处,应设明显标记,警示标要符合国家标准;进口处应配置离子化空气风浴装置.＜10Ω静电地极接地电阻＜2Ω7.5*105-1*1010烙铁＜100V1*105-1*1010包装袋＜200V≤106静电刷7.5*105-1*1010周转容器＜200V1*105-1*10101*105-1*1010工作服1*105-1*1091*105-1*1010地板7.5*105-1*1097.5*105-1*1010工作台面摩擦电压对地电阻表面电阻物品3..常用参数:五.生产现场静电防护须知a.静电安全工作台:由工作台、防静电桌垫、腕带接头和接大地线等组成;b.静电安全工作台上不允许堆放塑料盒等易产生静电的杂物,图纸资料应放入防静电文件袋内;c.防静电腕带:直接接触静电敏感器件的人员均须带防静电腕带.腕带与人体皮肤有良好接触,腕带系统对电阻值应在1M-100MΩ范围内;1.生产场地防静电设施:d.防静电容器:生产场所的组件塑料袋,周转箱,PCB料架等应具备静电防护作用,不允许使用金属和普通容器,周转箱等必须接地;e.防静电工作服:进入静电工作区的人员和接触PCBA的人员均应穿防静电工作服,工作服面料应符合国家标准;f.在相对湿度大于50%环境中,防静电工作服允许范围选用纯棉制品;g.进入工作区的人员必段穿防静电工作鞋,防静电工作鞋应符合国家标准,穿普通鞋者应使用导电鞋束或脚跟带;h.生产线上用的传送带和传动轴,应装有防静电接地的电刷和支杆;i.对传送带表面可使用离子风静电消除器;j.生产场所使用的组装夹具、检测夹具、焊接工具、仪器等都应设制良好的接地线.2.生产现场防静电操作规定:a.所有组件的操作都必须在静电安全工作台上进行,凡进入防静电工作区的组件都须按防静电要求来对待;b.未采用防静电包装的元器件和PCBA不得进入生产现场;c.所有基板装配品(PCBA)在不使用的状态下一定要用抗静电袋包装起来.从静电防护容器中取出部件时,就该在静电安全工作台上进行.作为操作人员要遵守以下二点:(1)必须穿好防静电工作服;(2)戴上防静电腕带.腕带与皮肤有良好的接触并可靠地接地.d.在重要的操作工位要配备监视器,以随时监视腕带是否处于正常状态;e.对没有防静电包装的元器件,应该在消除静电后再进入静电工作现场;f.手拿敏感器件时,应避免接触其引线和接线片;g.服装,图纸数据等不得拉触元器件;h.某些元器件要清洗时,不可使用塑料刷子;i.操作现场所必须使用具有防静电功能的工具;j.应使用接地线的低压直流电动起子等装联设备;k.在手工焊接时,要采用防静电低压恒温烙铁;l.禁止重复使用器件包装管包装元器件;m.外来人员进处现场,未采取防静电措施,不可接触元器件;n.生产现场的各种设备,必须采取防静电措施;3.易犯的错误:使用白色苯乙烯泡沫板装基板箱子无盖使用传导的地板,忽略腕带特殊场合才带腕带用溶剂清洗工作面粉红色就是抗静电不用静电表任何过路人皆可轻易拿东西松动错误正确4.车间防静电作业指导:1.员工每天当班前打扫车间卫生一次,防止尘埃、微粒等在空气中积蓄摩擦而产生静电.2.保持适宜的温湿度,温度：18℃-28℃；湿度：40—70%,由此防止因环境高温干燥而产生静电.3.在车间人员必须穿上防静电工衣、防静电鞋、防静电帽、在工作范围中必须使用有线静电环（特殊岗位或在搬运电子元件产品时可使用无线静电环).4.工作服外部严禁携带除工卡和笔之外的金属物件,防静电鞋内不得垫鞋垫.5.防静电手环必须在上班前进行检查,检查合格后才能当班作业.6.工作台必须铺设防静电皮并接地.7.工作台面接地线每天须用万用表测试是否导通畅顺.8.在维修工位中,使用的仪器必须具有防静电功能.9.使用防静电包装材料包装、储存、搬运成品.10.所有静电敏感器件及组件在其存储、转运过程中均必须采取合适的静电防护措施.如：*使用防静电包装材料和容器、周转车.拒绝接收不符合防静电包装要求敏感器件及组件.*IC类必须盛放在专用防静电容器（如管、托盘）中,严禁将IC类插放在泡沫上和装在不具防静电功能的容器或包装袋中.按需要逐一取用,不得一次倒出一堆IC散乱地放在工作台面上.*静电敏感器件及组件的配料、发料、转储过程,必须在防静电容器中进行.*手持静电敏感器件及组件时应避免接触其导电部分,操作过程中应尽量减少对静电敏感器件及组件的接触次数.*已装贴有元器件的PCB板不得裸露叠放,确需暂时叠放时必须用防静电材料隔离开.*清洗静电敏感器件及组件时,应用中性清洗剂或酒精清洗;手工清洗使用防静电毛刷,禁止使用塑料毛刷.4.防静电意识:静电的发生是全面的,因此从设计到技术服务等阶段都要有静电意识.采购设计销售技术服务代理商接收顾客检验运输储存品管生产行政管理附.基本定义:a.静电放电(ESD):由不同静电电位的物体因直接接触或因静电场的感应而导致物体间电荷的移动;静电放电的快速电荷移动会产生很大的瞬间电流.强的电场和电磁辐射等,它们如通过或接近电子零件时,便会加以破坏.b.静电放电敏感项目(ESDS):对15.000伏特以下的静电放电敏感的电气和电子零件及装配品和设备;CMOS,NMOS,JFET和其它低功率或紧公差的零件对静电入电最敏感.c.静电防电保护区(ESDPROTECTEDAREA):具有限制静电放电电压低于静电放电敏感零件的敏感水准的静电放电保护材料和设备的区域.d.局部处理(TOPICALINTESTATE):加在一绝缘材料的表面以降低其摩擦生电的能力的一种化学剂.e.游离器(IONIZER)在一局部的表面上利用对空气分子充电形成正.负离子来消耗静电电荷的设备.f.主动零件(ACTIVECOMPONENT):能够控制电路中的电流或电压,以产生增益或开关作用的电子零件g.被动零件(PASSIVECOMPONENT):一系统的某些损耗的无功率零件h.电场隔离(FIE