1、SHENZHEN GRENTECH CO.,LTDGrentech Confidential Security Level: A Security Level: A B B C C 靜電防護(hù)管理靜電防護(hù)管理 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 此課件的目的是讓大家認(rèn)識(shí)到靜電的危害性，提高靜電防護(hù)的意識(shí)，把靜電的危害降到最低。課程中共包括靜電相關(guān)概念、靜電的產(chǎn)生、靜電的危害、靜電的特點(diǎn)、靜電防護(hù)的方法、靜電防護(hù)的器材、靜電防護(hù)的目的共七大方面。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidentia

2、l 靜電相關(guān)概念1靜電的產(chǎn)生2靜電的危害3靜電的特點(diǎn)4靜電防護(hù)的方法5靜電防護(hù)的器材6靜電防護(hù)的目的7目 錄 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 1 靜電相關(guān)概述 1.1 靜電：靜電是一種電能，它存在于物體表面，是正負(fù)電 荷失衡的一種表現(xiàn)，既物體表面過(guò)剩或不足的靜止的電荷。1.2 靜電場(chǎng)：靜電在其周圍形成的電場(chǎng)。1.3 靜電放電：兩個(gè)具有不同靜電電位的物體，由于直接 接觸或靜電場(chǎng)感應(yīng)引起兩物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移。靜電電 場(chǎng)的能量達(dá)到一定程度后，擊穿其間介質(zhì)而進(jìn)行放電的現(xiàn)象 就是靜電放電。SHENZHEN GRENTECH CO.,LT

3、D.Grentech Confidential 1.4 靜電敏感度：元器件所能承受的靜電放電電壓。1.5 靜電敏感器件：對(duì)靜電放電敏感的器件。1.6 接地：電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體，如大 地，船等。1.7 中和：利用異性電荷使靜電消失。1.8 防靜電工作區(qū)：配備各種防靜電設(shè)備和器材，能限 制靜電電位，具有明確的區(qū)域界限和專門標(biāo)記的適于從事靜 電防護(hù)操作的工作場(chǎng)地。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 1.9 相關(guān)縮寫(xiě)詞：ESD electrostatic discharge靜電放電ESDS electrostatic dis

4、charge sensitive靜電放電敏感EPA electrostatic discharge protected area防靜電工作區(qū)EBP earth bonding point接地連接點(diǎn)SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 2 靜電的產(chǎn)生 人體在日常生活中，會(huì)與所穿的衣服、鞋帽、手套產(chǎn)品生產(chǎn)摩擦，并且衣服與周圍物體之間、鞋子與地板之間、手與工件之間等都可產(chǎn)生磨擦。此外，當(dāng)人體靠近帶電物體時(shí)，也會(huì)感應(yīng)出大小相等、符號(hào)相反的電荷以及帶電顆粒的吸附，所有這些都是人體產(chǎn)生靜電電荷的誘因，進(jìn)而通過(guò)傳導(dǎo)和靜電感應(yīng)，最終使人體呈帶電狀態(tài)。

5、SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 物質(zhì)都是由分子組成，分子是由原子組成，原子由帶負(fù)電荷的電子和帶正電荷的質(zhì)子組成。在正常狀況下，一個(gè)原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同，正負(fù)平衡，所以對(duì)外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。但是電子環(huán)繞于原子核周圍，一經(jīng)外力即脫離軌道，離開(kāi)原來(lái)的原子A而侵入其他的原子B，A原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象，稱為陽(yáng)離子、B原子因增加電子數(shù)而呈帶負(fù)電現(xiàn)象，稱為陰離子。(如圖所示) SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 造成不平衡電子分布的原因即是電子受到外力而脫離軌道，這個(gè)

6、外力包含各種能量(如動(dòng)能、位能、熱能、化學(xué)能等)在日常生活中，任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電。當(dāng)兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí)就會(huì)使得一個(gè)物體失去一些電荷使電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體使其帶正電，而另一個(gè)體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電。若在分離的過(guò)程中電荷難以中和，電荷就會(huì)積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸后分離就會(huì)帶上靜電。通常在從一個(gè)物體上剝離一張塑料薄膜時(shí)就是一種典型的“接觸分離”起電，在日常生活中脫衣服產(chǎn)生的靜電也是“接觸分離”起電。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 固體、液體甚至氣體都會(huì)因接觸分離而帶上靜電

7、。為什么氣體也會(huì)產(chǎn)生靜電呢？因?yàn)闅怏w也是由分子、原子組成，當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí)分子、原子也會(huì)發(fā)生“接觸分離”而起電。所以在我們的周圍環(huán)境甚至我們的身上都會(huì)帶有不同程度的靜電，當(dāng)靜電電荷積累到一定程度時(shí)就會(huì)發(fā)生放電。 人體表面電阻：干燥一般為100-600K，潮濕狀態(tài)為11 K。 靜電電壓一般應(yīng)小于100V，特殊情況應(yīng)小于25V。 下表為日常用物品、人表面的靜電電位： 名稱芯片工作臺(tái)面操作人員靜電電位5V35V100VSHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 3 靜電的危害 由于體積小、集成度高的器件越來(lái)越得到大規(guī)模生產(chǎn)，從而導(dǎo)致導(dǎo)線間距越來(lái)越小，絕

8、緣膜越來(lái)越薄，致使耐擊穿電壓也愈來(lái)愈低。靜電電場(chǎng)（Static Electric Field）和靜電電流（ESDcurrent）成為這些高密度元器件的致命殺手。雖然靜電放電的能量較小，但其放電波形很復(fù)雜，控制起來(lái)也比較麻煩，另外，其危害性也較大，一般有以下三個(gè)方面。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 3.1 靜電對(duì)電子系統(tǒng)的影響 ESD屬于脈沖干擾，對(duì)某電子設(shè)備進(jìn)行6000V靜電接觸放電，可在設(shè)備內(nèi)部許多位置（例如工作地、-48V電源、+5V電源等處）測(cè)量到一個(gè)幅值為幾十伏的干擾脈沖，正是這個(gè)干擾脈沖，引起了信息出錯(cuò)，邏輯電路翻轉(zhuǎn)，

9、導(dǎo)致設(shè)備的故障；ESD也可產(chǎn)生頻帶幾百千赫幾十兆赫、電平高達(dá)幾十毫伏的電磁脈沖干擾，當(dāng)脈沖干擾耦合到計(jì)算機(jī)和低電平數(shù)字電路時(shí)，也會(huì)引起了信息出錯(cuò)，邏輯電路翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致設(shè)備的故障。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 3.2 靜電對(duì)器件的影響3.2.1 由于靜電的力學(xué)效應(yīng)，很容易使工作場(chǎng)所的浮游塵埃吸附于 芯片表面與各引腳，改變線路間的阻抗，影響產(chǎn)品的良好性 能與壽命。3.2.2 靜電放電可能造成電子元器件硬擊穿或者軟擊穿，硬擊穿是一 次性造成元器件的永久性失效，如器件的輸入與輸出開(kāi)路或短 路。軟擊穿則可使器件的性能劣化，并使其指標(biāo)參數(shù)降

10、低而造 成故障隱患。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 3.3 靜電對(duì)人體的影響 人體帶電放電時(shí)，人體會(huì)有不同程度的反映，這種反映稱為電擊感度。 當(dāng)人體受到靜電電擊時(shí)，雖不會(huì)發(fā)生重大生理障礙，但可能造成人體遭電擊而降低工作效率和引起二次破壞(如元器件損壞)等。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 有關(guān)人體放電電擊感度如下表所示：人體電位(KV) 電擊感度 1.0無(wú)感覺(jué) 2.0手指外側(cè)有感覺(jué)，發(fā)出微弱的放電聲 2.5有針刺的感覺(jué)，但不疼4.0有針深刺的感覺(jué)，手指微疼，見(jiàn)到放電微光

11、6.0手指感到劇疼，手腕感到沉重10.0手指感到劇疼，手腕感到麻木 12.0手指劇麻，整個(gè)手感到被強(qiáng)烈電擊 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 4 靜電的特點(diǎn)4.1 隱蔽性 人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電，但發(fā)生靜電放電，人體也不一定能有電擊的感覺(jué)。4.2 潛伏性 有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒(méi)有明顯的下降，但多次累加放電會(huì)給器件造成內(nèi)傷而形成隱患，而且增加了器件對(duì)靜電的敏感性。已產(chǎn)生的問(wèn)題并無(wú)任何方法可治愈。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 4.3 隨機(jī)性 電

12、子元件什么情況下會(huì)遭受到靜電破壞呢？可以這么說(shuō)，從一個(gè)元件生產(chǎn)后一直到它損壞以前所有的過(guò)程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機(jī)性，即靜電的產(chǎn)生和放電都是瞬間發(fā)生的。4.4 復(fù)雜性 靜電放電損傷分析工作，因電子產(chǎn)品的精細(xì)，微小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)錢，要求較復(fù)雜的技術(shù)往往需要使用掃描電鏡等精密儀器，即使如此有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 造成的損傷加以區(qū)別，使人誤把靜電損傷失效當(dāng)作其它失效，這是對(duì)靜電放電損害未充分認(rèn)識(shí)之前，常常歸咎于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺(jué)的掩蓋了失效的真正

13、原因。4.5 嚴(yán)重性 ESD問(wèn)題表面上看來(lái)只影響了制成品的用家，但實(shí)際上亦影響了各層次的制造商，如：保用費(fèi)、維修及公司的聲譽(yù)等等。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 5 靜電防護(hù)的方法 防靜電主要是防止靜電放電。控制靜電放電主要從控制靜電的產(chǎn)生和控制靜電的消除兩方面入手。 主要有以下幾種方法：5.1 工藝控制法：目的是在生產(chǎn)過(guò)程中盡量少地產(chǎn)生靜電荷。主要是控制工藝過(guò)程和工藝過(guò)程材料的選擇。5.2 泄露法：目的是使靜電荷通過(guò)泄露達(dá)到消除。泄露是通過(guò)接地進(jìn)行的，接地是直接將靜電過(guò)一條線的連接泄放到大地，這是防靜電措施中最直接最有效的，對(duì)于

14、導(dǎo)體通常用接地的方法。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 5.3 靜電屏蔽法：受用接地的屏蔽把帶電體與其他物體隔 離開(kāi)，這樣帶電體的電場(chǎng)將不影響周圍其它物體。5.4 復(fù)合中和法及其他：通過(guò)復(fù)合中和法來(lái)達(dá)到靜電荷的消除。 SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6 靜電防護(hù)的器材 在防靜電材料和防靜電設(shè)施中，均是按以上幾種方式派生出來(lái)的產(chǎn)品，可分為防靜電儀表，接地系統(tǒng)類防靜電產(chǎn)品，屏蔽類防靜電包裝、運(yùn)輸及儲(chǔ)存防靜電材料，中和類靜電消除設(shè)備，以及其它防靜電用品。6.1防靜電儀表6.1

15、.1手腕帶/腳帶/防靜電鞋綜合檢測(cè)儀用途：用于檢測(cè)手腕帶，腳帶，防靜電鞋是否符合要求。測(cè)試腳帶及防靜電鞋時(shí)，需增加一塊金屬板及儀表連接的導(dǎo)線。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6.1.2 除靜電離子風(fēng)機(jī)檢測(cè)儀用途：定期對(duì)離子風(fēng)機(jī)平衡度和衰減時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)及校驗(yàn)以確保離子風(fēng)機(jī)工作在安全的指標(biāo)范圍。6.1.3靜電場(chǎng)探測(cè)儀用途：測(cè)量靜電場(chǎng)以反映靜電的存在，以電壓形式讀數(shù)，用來(lái)測(cè)試環(huán)境的靜電強(qiáng)度。一般受環(huán)境影響和靜電瞬間特性，很難真實(shí)反映實(shí)際情況。6.1.4 靜電屏蔽袋測(cè)試儀用途：用于檢測(cè)靜電屏蔽袋的屏蔽效果。6.1.5 表面電阻測(cè)量?jī)x用途：

16、用于測(cè)量材料表面電阻，體積電阻。SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6.2 接地類防靜電器材6.2.1 防靜電手腕帶：廣泛用于各種操作工位，手腕帶種類很多，建議一般采用配有1兆歐姆電阻的手腕帶，線長(zhǎng)應(yīng)留有一定余量。(防靜電手環(huán)是由緊貼手腕的不銹鋼外殼通過(guò)線內(nèi)1M電阻由導(dǎo)線,鐵夾接地。目的是既要隨時(shí)泄放掉人體上的靜電，又要防止快速放電產(chǎn)生的火花，對(duì)靜電敏感器件造成損害，并起隔離作用。無(wú)繩手腕帶采用尖端放電，利用螺絲作電位歸零功能（接地）,其不適用于對(duì)靜電防護(hù)要求較高的場(chǎng)合，有繩手腕帶采用導(dǎo)線串接1M歐姆的電阻接入大地，防靜電效果比無(wú)繩手

17、腕帶好，適用于對(duì)防靜電要求較高的場(chǎng)合。)SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6.2.2防靜電手表：需要其它防靜電措施的補(bǔ)救（如：增設(shè)離子風(fēng)機(jī)，戴防靜電腳跟帶等）才能取得較好的防靜電效果。6.2.3 防靜電腳帶/防靜電鞋：廠房使用防靜電地面后，應(yīng)配戴防靜電鞋帶或穿防靜電鞋，建議車間以穿防靜電鞋為主，可降低灰塵的引入。操作人員再結(jié)合配帶防靜電手腕帶效果將會(huì)更佳。6.2.4 防靜電臺(tái)墊：用于各工作臺(tái)表面的鋪設(shè)，各臺(tái)墊串上1兆歐電阻后與防靜電地可靠連接。 (防靜電橡膠綠色面為防靜電產(chǎn)生層,電阻較大，表面電阻1081010。防靜電橡膠的黑色面電

18、阻較小，表面電阻104106，與綠色面良好連接，可保妥善接地，起靜電屏蔽和泄放作用。)SHENZHEN GRENTECH CO.,LTD.Grentech Confidential 6.2.5 防靜電地板：防靜電地板分為：PVC地板、聚胺脂地板、活動(dòng)地板。(最規(guī)范的防靜電地板是類似防靜電橡膠的復(fù)合結(jié)構(gòu)，下層為導(dǎo)電層與防靜電地線連在一起，上層為絕緣防靜電產(chǎn)生層，不會(huì)因行走的磨擦產(chǎn)生靜電。)同時(shí)地板可涂抹防靜電蠟和防靜電油漆，防靜電蠟可用于各種地板表面增加防靜電功能及使地板更加明亮干凈，防靜電油漆可用于各種地板表面，也可涂于各種貨架，周轉(zhuǎn)箱等容器上。 6.3 屏蔽類防靜電包裝運(yùn)輸及儲(chǔ)存材料6.3.1 防靜電周轉(zhuǎn)箱、防靜電元件盒：用于車間單板和部件的周轉(zhuǎn)，運(yùn)輸及儲(chǔ)存。SHENZHEN GRENT