静电防护培训

冰箱培训资料•自费静电防护培训2010.7目录第1章.静电的基本概念1.1静电的定义1.2静电的产生1.3静电场1.4静电感应与静电屏蔽1.5静电屏蔽、导静电、静电耗散、静电绝缘材料的划分第2章.电子工业中的静电问题2.1静电效应与静电的危害2.2静电放电敏感器件（SSD或ESDS器件）2.3静电源与静电防护场所第3章.静电防护原理3.1静电耗散及泄漏3.2静电中和3.3静电屏蔽与接地3.4环境增湿3.5电子产品ESD的防护设计第4章.防静电工作区（EPA）的构成和技术要求4.1.防静电工作区（EPA）定义4.2.防静电工作区（EPA）总体技术要求4.3.静电防护实际要求4.4.防静电装备（用品）基本要求第5章.我公司静电防护现状及解决方案1.设置防静电工作区（EPA）2.规范防静电工作区(EPA)的接地系统3.使用防静电工作台4.使用防静电地垫5.操作人员要求用静电防护用品6.配置人体综合电阻测试仪7.防静电工作区(EPA)的环境要求附一.防静电方面的国家标准附二.防静电接地及埋设要求第1章静电的基本概念1.1静电的定义静电的定义:一种处于相对稳定状态的电荷.静电具有以下特点（1）在电子工业生产中,产生的静电具有高电位、小电量、对地分布电容小、泄漏与放电时间短的特点。（2）静电受环境湿度的影响比较大。1.2静电的产生静电产生的主要方式是接触摩擦分离、剥离与感应。（1）接触起电（2）感应起电1.3静电场凡有电荷存在，其周围即存在着一种弥漫于空间的特殊形态的物质，这种物质称为电场。电场具有能量，能与其他形式的能量互相转化。静电场是电场的一种特殊形式。1.4静电感应与静电屏蔽（1）静电感应是导体在静电场中特有的现象。所谓静电感应，就是导体在静电场中其表面不同部位感应出不同电荷或导体上原有电荷重新分布的现象。由于静电感应，不带电的导体可以变成带电的导体，即不带电的导体可以感应起电。（2）静电屏蔽静电屏蔽分被动静电屏蔽和主动静电屏蔽。主动静电屏蔽时必须采取屏蔽接地才能取得屏蔽效果，同时屏蔽体呈全封闭状态，不得留有孔洞。1.5静电屏蔽、导静电、静电耗散、静电绝缘材料的划分静电防护材料划分通常以材料的电阻率的大小来划分（1）导静电和静电屏蔽材料静电屏蔽材料的定义：防止静电场通过和穿入的材料导静电的定义：带电体上的电荷能迅速耗散和泄漏，使之消失的现象GB12158《防止静电事故通用导则》规定：表面和体积电阻率分别小于1X107Ω、1X106Ω.m的材料为导静电材料。ANSI/ESDS541规定：体积和表面电阻小于1X103Ω的材料为静电屏蔽材料。（2）静电耗散和静电绝缘材料静电耗散的定义：带电体上的电荷由于静电中和、泄漏、放电而使之部分或全部消失的现象。静电绝缘材料的定义：不能耗散和泄漏静电荷的材料。GB12158《防止静电事故通用导则》规定：表面电阻率1X107Ω~1X1011Ω;体积电阻率1X106Ω.m~1X1010Ω.m的材料为静电耗散材料。表面和体积电阻率等于或大于1X1010Ω.m和1X1011Ω的材料为静电绝缘材料。IEC61340-5-1规定：表面和体积电阻1X105Ω~1X1011Ω的材料为静电耗散材料。表面和体积电阻1X1011Ω以上的材料为静电绝缘材料。第2章.电子工业中的静电问题现代工业中，静电危害主要表现在：引起爆炸、火灾事故；给人以电击，间接引起坠落等安全事故；妨碍生产，降低生产效率；影响电子产品质量。2.1静电效应与静电对微电子制造业的危害静电效应：1.静电荷产生电场力2.静电放电（ESD）3.静电电场感应静电对微电子制造业的危害：吸附尘埃、静电放电、静电场感应及放电。2.2静电放电敏感器件（SSD或ESDS器件）对于易受静电放电损坏的微电子器件（组件）称为静电放电敏感器件。其在静电放电影响下发生的失效模式有所不同。（1）器件ESD损伤失效模式电子器件的静电损伤大体上可分为有两类失效模式：突发性安全失效和潜在性缓慢失效。器件突发性失效约占10%，潜在性缓慢失效占90%左右。突发性安全失效是器件的一个或多个电参数突然劣化，完全失去规定功能的一种失效；潜在性缓慢失效是电参数逐渐劣化，降低了器件的使用可靠性，降低了器件的寿命。（2）SSD的分级微电子器件和设备的静电放电敏感度（或称为静电放电失效阈值），是以其能够耐受住静电放电电压值来表示的。SSD的分级有助于防静电工作区建立和采取有效的防护措施。2.3静电源与静电防护场所在电子器件使用环境中存在许多静电源，其中典型的静电源有：（1）人体静电与人体用品，工作服、工作鞋、帽、头发、手套与工作表面等。（2）各类工作表面、工具（包括气动工吸锡器等））。（3）各种绝缘地面，因其较高的绝缘电阻，作业人员带静电在其上时，不会短时间将静电荷泄漏。操作人员工作时产生静电电压（V）的基本情况见下表：静电产生方法相对湿度：10%~20%相对湿度：65%~90%人在地毯上行走16000V1500V人在乙烯树脂地板上行走12000V250V人在工作台上行走6000V100V乙烯树脂说明书封面摩擦7000V600V聚氨酯泡沫垫子移动18000V1400V（4）包装运输过程用的高绝缘树脂、漆封装表面及绝缘的传递用品和传输带在使用过程因摩擦产生静电等。在电子工业生产中，作为操作者的人体是最主要的静电发生源之一，人体的静电放电是导致元器件损害的主要原因之一。第3章.静电防护原理在电子产品生产、装配、存储、运输、使用过程中，不产生静电是不可能的，危害在于静电积累（EOS），以及由此产生的静电感应、吸附和放电。对静电积累的限制和采取各种防护措施尤为重要。静电防护措施很多，主要有五个方面。3.1静电耗散及泄漏静电耗散及泄漏是通过替换电子生产过程中，接触到的各类绝缘制备的用具（包括各种工装夹具、包装、生产工具、物流转递用品、人体用品等），而改用防静电材料制备并使之接地来完成的。防静电材料又称为ESD防护材料，电子行业所用防静电材料应属静电耗散和导静电类。静电耗散原理：将电子生产用的各类用品（装备）用ESD防护材料来制备。当因各种原因在其上产生静电时，通过静电消散使其静电不能在用品（装备）某点或某区域积累，降低单位面积的静电电量，从而起到降低静电电位作用，防止静电放电发生，防静电包装就是静电耗散原理的典型应用。静电泄漏的定义：带电体上的电荷通过内部和其表面等途径，而使之部分或全部消失的现象。•接地的几个概念：•（1）地：能接受或供给大量电荷的物体。•（2）接地极：埋入大地以便与大地良好接触的导体。•（3）接地电阻：被接地体与大地（零电位）之间接地引线、接地极、接地极与土壤之间和土壤溢流电阻的总和。静电耗散及泄漏一般要求是将各类ESD防护用品或装备、仪器设备、生产存储环境的导体等与大地之间进行电气连接，将上述物体积累或感应的静电泄放到大地。通常静电耗散及泄漏的措施同时使用。1）一般情况下，人体、ESD防护用品（装备）任一表面与接地极之间的静电泄漏电阻（或称为系统电阻）小于1GΩ,都可认为是符合要求（美国标准ANSI/ESD-S20.20）。2）SJ/T10533-1994《电子设备制造防静电技术要求》规定，单独设置防静电接地时的静电接地电阻值不大于10Ω。特殊环境局限性影响，接地电阻不大于100Ω。山区等地，也不应大于1000Ω。电子工业环境的防静电接地有软接地和硬接地之分•软接地是指通过串接限制流过人体的电流达到安全值的电阻连接到大地电极的一种方式。软接地的目的在于，当人触电时将通过人体的电流限制在人身安全范围之下（通常为5mA以下）。软接地所需要的电阻值大小，取决于靠近接点的人员可能接触到的交、直流电压值。很多标准将软接地电阻值定为1MΩ，功率定为1/4W或1/2W。•硬接地是指直接与大地做导电性连接的一种接地方式。一般情况下，硬接地用于静电屏蔽或仪器、生产设备、金属体的接地。3.2静电中和静电中和的定义：带电体上的电荷与其内部和外部相反符号的电荷（电子或离子）的复合而使所带静电荷部分或全部消失的现象。静电中和是消除静电的重要措施之一。在某些场合中，当不便使用ESD防护材料时，必须将某些高绝缘以产生静电的用品存放在工作台或工艺线上时，或者在操作SSD时使用的各类器具（包括金属制品）不能良好接地时，为预防静电积累及放电就必须对操作环境采取静电中和措施。一般情况下，对局部工作区域（工作台）采取静电中和措施，对某些要求较高的静电防护环境，可采取整体厂房静电中和的措施。能产生正负空气离子的装置称为离子静电消除器。（使用电离系统静电中和，离子风机或风枪等消电器安装有一定的要求）3.3静电屏蔽与接地3.4环境增湿用增湿法消除静电的效果很明显,但提高湿度这种方法不能得到广泛应用.3.5电子产品ESD的防护设计第4章.防静电工作区（EPA）的构成和技术要求4.1防静电工作区（EPA）定义：配备防静电装备（用品）和设置防静电系统（等电位连接）、能限制静电的积累和电位、具有确定边界和专门标记的生产、维护、存储、使用、装配SSD的场所。凡是直接接触或间接接触SSD的区域都应视为EPA。4.2防静电工作区（EPA）总体技术要求*1）EPA内所有金属导体、仪器设备、防静电装备、人员应接地，适于与其他各类接地共用一个接地体。2）当不便采取静电泄漏和接地措施消除EPA内绝缘体、设备、工具（夹具）和各种操作产生的静电时，应使用电离系统（离子静电消除器等）提供静电中和或采取屏蔽措施。*3）EPA内各种接地措施应符合GB50169《电气装置安装工程接地装置及验收规范》标准相关要求。4）直接接触或间接接触SSD的操作均应在EPA内进行。5）对无接地系统的临时EPA，可使用接地钢钎做防静电接地。6）如有实际需要，EPA应有电磁防护措施。7）EPA内的环境洁净度应满足不同的相关要求，湿度应在45%~75%内。8）EPA的设计要求。4.3静电防护实际要求1）在进入防静电工作区前必须防静电服，地坪为防静电时必须穿防静电鞋；操作SSD的人必须使用防静电腕带，有洁净要求时，应使用防静电指套、手套及工作帽。2）纯棉制服装在相对湿度低于40%环境中，不适于做防静电工作服，不能防止静电在其上积累。3）在穿用防静电鞋时，鞋底部不得沾有任何绝缘物和破损，并且禁止穿用绝缘性袜子，而用薄丝或防静电袜。防静电鞋束用静电耗散材料制作，使用时一般套在鞋上，并通过鞋束的导电带与人体连接形成静电泄放通路。4）使用防静电腕带时，要保证腕带与人的手腕、接地连接线与地线良好的接触。5）工作台面应采用静电耗散材料，不宜使用金属材料（容易感应放电）。台面通过一只1MΩ、1/4W安全电阻与防静电地线相连。防静电地坪表面不宜作为防静电工作台（桌）接地连接线。6）配备检验设备：人体电阻测试仪、接地电阻测试仪等。4.4.防静电装备（用品）基本要求1.防静电工作区标志牌，静电识别标签2.防静电接地线3.防静电工作服、鞋、手套、腕带4.防静电桌垫、地垫5.离子风静电消除器第5章我公司静电防护现状及改善1.设置防静电工作区（EPA）现状改善无防静电工作区（EPA）划定防静电工作区（EPA），增加防静电标签及标志牌。注：右侧图片仅供参考。目的：目的：减少静电荷产生2.规范防静电工作区(EPA)的接地系统（1）风冷线组件的接地连接线现状改善门体和组件接地线（2008.10）规范防静电工作区(EPA)的接地,静电接地电阻值不大于10Ω目的：用来泄放静电积累目的：用来泄放静电积累，保证静电荷泄漏途径畅通无阻。（2）风冷生产线上的接地线现状改善风冷线上的接地线（2008.10）接地符合GB50169《电气装置安装工程接地装置及验收规范》目的：用来泄放静电积累目的：保证静电荷泄漏途径畅通无阻。（3）40#厂房接地线连接现状改善40#厂房接地线连接（2008.10）规范防静电工作区(EPA)的接地,静电接地电阻值不大于10Ω目的：用来泄放静电积累目的：保证静电荷泄漏途径畅通无阻3.使用防静电工作台现状改善普通桌子增加防静电工作台、桌垫并接地。目的：静电耗散，降低静电积累。4.使用防静电地垫现状改善普