防靜電知識(shí)1．
為什么要提高ESD防護(hù)意識(shí)
在本世紀(jì)70前代以前，很多靜電問題都是由于人們沒有ESD意識(shí)而造成的，即使現(xiàn)在也有很多人懷疑ESD會(huì)對電子產(chǎn)品造成損壞。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)ＥＳＤ損害發(fā)生在人的感覺以下,因?yàn)槿梭w對靜電放電的感知電壓約為3ＫＶ，而許多電子元件在幾百伏甚至幾十伏時(shí)就會(huì)損壞，通常電子器件被ＥＳＤ損壞后沒有明顯的界限，把元件安裝在PCB上以后再檢測，結(jié)果出現(xiàn)很多問題，分析也相當(dāng)困難。特別是潛在損壞，即使用精密儀器也很難測量出其性能有明顯的變化，所以很都電子工程師和設(shè)計(jì)人員都懷疑ESD，但近年實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這種潛在損壞在一定時(shí)間以后，電子產(chǎn)品的可靠性明顯下降。
2．誰應(yīng)該參加ESD培訓(xùn)?
培訓(xùn)誰? 管理培訓(xùn)部門,管理部門的支持,流水線管理培訓(xùn),工人,技術(shù)員等都應(yīng)該受到防靜電知識(shí)培訓(xùn)。的美國國家標(biāo)準(zhǔn)和靜電放電協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ANSI/ESD S20.20-1999）把靜電培訓(xùn)計(jì)劃和培訓(xùn)要求及認(rèn)證專門列出一節(jié)。靜電培訓(xùn)的重點(diǎn)在領(lǐng)導(dǎo)管理人員、流水線管理人員和工程技術(shù)三種人，但內(nèi)容和要求各不相同。對于領(lǐng)導(dǎo)和管理人員，除要求懂得靜電安全管理要求外，對靜電基本知識(shí)、防靜電工作區(qū)的要求、靜電敏感標(biāo)記等也應(yīng)有所了解。而對設(shè)計(jì)師、現(xiàn)場工程師、維修技術(shù)人員等對靜電就要有全面的了解。目前，我國各類院校除少數(shù)專業(yè)有靜電專業(yè)研究生課程外，中專、大專及本科均沒有開設(shè)靜電專業(yè)課程，僅是物理的電學(xué)中介紹了有關(guān)靜電基本原理一些知識(shí)。但是只要有了這個(gè)基礎(chǔ)，您就能學(xué)好靜電防護(hù)基本知識(shí)。
3．靜電對電子產(chǎn)品損害有哪些形式?
靜電的基本物理特性為：吸引或排斥，與大地有電位差，會(huì)產(chǎn)生放電電流。這三種特性能對電子元件的三種影響：
1．靜電吸附灰塵，降低元件絕緣電阻（縮短壽命）。
2．靜電放電破壞，使元件受損不能工作（*破壞）。
3．靜電放電電場或電流產(chǎn)生的熱，使元件受傷（潛在損傷）。
4．靜電放電產(chǎn)生的電磁場幅度很大（達(dá)幾百伏/米）頻譜極寬（從幾十兆到幾千兆），對電子產(chǎn)器造成干擾甚至損壞（電磁干擾）
如果元件全部破壞，必能在生產(chǎn)及品管中被察覺而排除，影響較小，如果元件輕微受損，在正常測試下不易發(fā)現(xiàn)，在這種情形下，常會(huì)因經(jīng)過多層之加工，甚至已在使用時(shí)，才發(fā)現(xiàn)破壞，不但檢查不易，而且其損失亦難以預(yù)測。要耗費(fèi)多少人力及財(cái)力才能清查出所有問題，而且如果在使用時(shí)才察覺故障，其損失將可能巨大。
4．靜電對電子產(chǎn)品損害有哪些特點(diǎn)？
（1）. 隱蔽性
人體不能直接感知靜電除非發(fā)生靜電放電,但是發(fā)生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺,這是因?yàn)槿梭w感知的靜電放電電壓為2－3 KV,所以靜電具有隱蔽性。
（2）. 潛在性
有些電子元器件受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會(huì)給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。因此靜電對器件的損傷具有潛在性。
（3）. 隨機(jī)性
電子元件甚么情況下會(huì)遭受靜電破壞呢?可以這么說，從一個(gè)元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前，所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機(jī)動(dòng)性性。其損壞也具有隨機(jī)動(dòng)性性。
（4）.復(fù)雜性
靜電放電損傷的失效分析工作，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，要求較高的技術(shù)并往往需要使用掃描電鏡等高精密儀器。即使如此，有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別，使人誤把靜電損傷失效當(dāng)作其他失效。這在對靜電放電損害未充分認(rèn)識(shí)之前，常常歸因于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺地掩蓋了失效的真正原因。所以靜電對電子器件損傷的分析具有復(fù)雜性。
5．如何有效控制ESD?
從前面的分析可知靜電是由于物體接觸分離，甚至沒有接觸的感應(yīng)等方式產(chǎn)生的，就連我們周圍的空氣也是由原子組成的，當(dāng)這些空氣流動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生靜電，可以說：在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可能產(chǎn)生靜電。要*消除靜電幾乎不可能的，但可以采取一些措施控制靜電在不危害的程度之內(nèi)。
6．如何控制人體靜電（人體靜電防護(hù)）？
人體是zui普遍存在的靜電危害源。對于靜電來說，人體是導(dǎo)體，所以可以對人體采取接地的措施。
（1）.使用防靜電地面/ 防靜電鞋/ 襪（靜電從腳導(dǎo)到大地）
通過腳穿防靜電性地面、地墊、地毯，人員穿上防靜電鞋襪，形成組合接地。
（2）.佩戴防靜電腕帶并接地（靜電從手導(dǎo)到大地）
通過手用以泄放人體的靜電。它由防靜電松緊帶、活動(dòng)按扣、彈簧軟線．保護(hù)電阻及插頭或夾頭組成。松緊帶的內(nèi)層用防靜電紗線編織，外層用普通紗線編織。
上述兩項(xiàng)措施都是實(shí)用而有效的，應(yīng)視不同的場合選擇使用.
7．防靜電鞋與腕帶使用中人體安全問題
僅從防靜電的角度考慮時(shí)，人體總的對地電阻越小越好，但zui小值受到安全方面的限制，人體必須具有一定值的對地電阻，以便萬一發(fā)生金屬設(shè)備或裝置與工頻電源短接的情況下該電阻能夠限制流過操作的人體上的電流。zui小值不應(yīng)小于105Ω，通常腕帶的限流電阻在1ＭΩ，防靜電鞋的zui小電阻應(yīng)不應(yīng)小于105Ω，zui大不超過10 9Ω.防靜電標(biāo)準(zhǔn)--為了滿足防靜電裝備行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)、管理、技術(shù)人員及廣大用戶學(xué)習(xí)和了解有關(guān)防靜電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。我們收集整理了三十余種相關(guān)防靜電標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)匯編一些資料，供大家學(xué)習(xí)參考。防靜電標(biāo)準(zhǔn)匯編（一）電子產(chǎn)品防靜電放電控制手冊 GJB/Z105-98 集成電路防靜電包裝管 SJ/T10147-91 防靜電工作區(qū)技術(shù)要求 GJB3007-97電子產(chǎn)品制造防靜電系統(tǒng)測試方法 SJ/T10694-1996 電子產(chǎn)品防靜電放電控制大綱 GJB1649-93 電子設(shè)備制造防靜電技術(shù)要求 SJ/T10533-94 電子元器件制造防靜電技術(shù)要求 SJ/T10630-1995 可熱封柔韌性防靜電阻隔材料規(guī)范 GJB2605-1996 通信機(jī)房靜電防護(hù)手冊 YD/T754-95 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房施工及驗(yàn)收規(guī)范 SJ/T30003-93 電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50174-93電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范 （條文說明） 防靜電標(biāo)準(zhǔn)匯編（二） 防靜電活動(dòng)地板通用規(guī)范 SJ/T10796-2001防靜電貼面板通用規(guī)范 SJ/T11236-2001 防靜電周轉(zhuǎn)容器通用規(guī)范 SJ/T11277-2002防靜電鞋、導(dǎo)電鞋技術(shù)要求 GB4385-1995 防靜電工作服 GB4655-84 點(diǎn)火工品生產(chǎn)防靜電安全規(guī)程 WJ1912-90 防止靜電事故通用導(dǎo)則 GB12158-90 地板覆蓋層和裝配地板的靜電性能 SJ/T11159-98 計(jì)算站場地安全要求 GB9361-88 建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50222-95 航天系統(tǒng)地面設(shè)施接地要求 QJ1211-37固體電工絕緣材料電阻、體積電阻系數(shù)和表面電阻系數(shù)試驗(yàn)方法 SJ/T31469-2002 靜電的產(chǎn)生--靜電是一種客觀的自然現(xiàn)象,產(chǎn)生的方式很多,如接觸、磨擦、沖流等等.其產(chǎn)生的基本過程可歸納為：接觸→電荷→轉(zhuǎn)移→偶電層形成→電荷分離。
設(shè)備或人體上的靜電zui高可達(dá)數(shù)萬伏為至數(shù)十萬伏,要正常操作條件下也常達(dá)數(shù)百至數(shù)千伏,人體由於自身的動(dòng)作及與其它物體的接觸—分離、磨擦或感應(yīng)等因素,可以帶上幾千伏甚至上萬伏的靜電.靜電是正、負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果.它是一種電能,留存在物體表現(xiàn),具有高電位、低電量、小電流和作用時(shí)間短的特點(diǎn).
靜電控制的主要措施有：靜電的泄漏和耗散、靜電中和、靜電屏蔽與接地、增濕等.
靜電放電引起的元件擊穿損害是電子工業(yè)zui普遍、zui嚴(yán)重的靜電危害,它分硬擊穿和軟擊穿.硬擊穿是一次性造成元器件介質(zhì)擊穿、燒毀或*性失效；軟擊穿則是造成器件的性能劣化或參數(shù)指標(biāo)下降.
靜電敏感元件和印制電路板在生產(chǎn)過程中工序這間的傳遞和儲(chǔ)放,必須使用防靜電上料箱、元件盒、周轉(zhuǎn)箱、周轉(zhuǎn)托盤等.以防止靜電積累造成的危害.作為成品進(jìn)行包裝時(shí)必須采用防靜電屏蔽袋、包裝袋、包裝盒、筐等,避免運(yùn)輸過程中的靜電損害.
電子產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,其元器件,、組件成品經(jīng)常與設(shè)備工具等發(fā)生接觸、分離、磨擦而產(chǎn)生靜電,必須使用防靜電坐墊、周轉(zhuǎn)小車、維修包、工具、工作椅等,并通過適當(dāng)?shù)慕拥?使靜電迅速泄放.
磨擦起電和人體靜電是電子、微電子工業(yè)中的兩大危害源,但產(chǎn)生靜電并非危害所在,危害在於靜電積累及由此產(chǎn)生的靜電電荷放電,帶電的物體,在其周圍形成靜電場,會(huì)產(chǎn)生力學(xué)效應(yīng),放電效應(yīng)和靜電感應(yīng)效應(yīng),因此必須加以控制.
由於靜電的力學(xué)效應(yīng),空氣中的浮游的塵粒會(huì)吸附到硅片等元器件上,嚴(yán)重影響電子產(chǎn)品的質(zhì)量,因此,對凈化空間必須采取防靜電措施.凈化室的墻壁、天花板和地板等都應(yīng)采用防靜電的不發(fā)塵國材料,對操作人員及工件、器具也應(yīng)采取一系列的靜電防護(hù)措施.
為了解生產(chǎn)過程靜電起電情況,判別生產(chǎn)過程中靜電的影響程度以及檢驗(yàn)靜電防護(hù)用品、裝備質(zhì)量都需要測量靜電及有關(guān)參數(shù).
靜電的測量,主要是對靜電電壓、材料電阻、接地電阻、靜電關(guān)衰期、靜電電量、靜電消除器消電性能、布料電荷面密度等的測量.
靜電防護(hù)工作產(chǎn)一項(xiàng)系統(tǒng)工程,任何環(huán)節(jié)的疏漏或失誤,都將導(dǎo)致靜電防護(hù)工作的失敗,必須時(shí)時(shí)防范,人人防范。靜電的知識(shí)
一、靜電現(xiàn)象及產(chǎn)生原因
在干燥的冬春季節(jié)，晚上睡覺之前，關(guān)掉燈，在暗中脫混紡毛衣（或毛腈套衫），會(huì)看到閃爍的火花，還伴隨著“劈啪”聲。有時(shí)當(dāng)你的手指觸及門把、水、椅背等金屬器物或兩人互相觸及時(shí)都有電擊感；這些是什么緣故造成的呢？
上述現(xiàn)象都是由于摩擦起電造成的，摩擦為什么會(huì)起電呢？原來，物質(zhì)的原子都是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子構(gòu)成。通常情況下正負(fù)電荷總數(shù)相等，所以物體對外不顯示帶電，在摩擦過程中，一部分電子會(huì)從束縛能力弱的物體轉(zhuǎn)移到束縛能力強(qiáng)的物體上，這樣失去電子的物體就因缺少電子而帶正電，得到電子的物體就因多余電子而帶負(fù)電。所以摩擦起電并不是我們創(chuàng)造了電荷，而是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，使物體上正負(fù)電荷數(shù)目不等造成的。
二、靜電現(xiàn)象的危害及防止
有關(guān)專家曾做過測試：用玻璃棒在化纖布料上摩擦20下，馬上用儀器測量，結(jié)果表明，zui高電壓可達(dá)到1．5萬伏。脫純滌綸衣服瞬間可產(chǎn)生5萬-10萬伏高電壓。靜電對人體有一定程度的危害，當(dāng)靜電電壓達(dá)到2000伏時(shí)，手指就有感覺了；超過3000伏時(shí)就有火花出現(xiàn)，手指并有針刺似的痛感；超過7000伏時(shí)，人就有電擊感。
在地毯上行走的人，與地毯摩擦而帶大量的電，當(dāng)他伸手去拉金屬門把手時(shí)，手與金屬把手（上面有感應(yīng)電荷）間會(huì)產(chǎn)生火花放電，使人產(chǎn)生觸電的感覺。如果在工廠和實(shí)驗(yàn)室里，發(fā)生這種火花放電，還可能由此而引起火災(zāi)。飛機(jī)飛行時(shí)，與空氣摩擦而帶的電如果在著陸過程中沒有導(dǎo)走，當(dāng)?shù)厍谌藛T接近機(jī)身時(shí)，人與飛機(jī)間可能產(chǎn)生強(qiáng)烈的火花放電，嚴(yán)重時(shí)可能將人擊倒。專門用來裝汽油或柴油等液體燃料的油罐車，在灌油、運(yùn)輸過程中，油與油罐摩擦、撞擊而帶上大量電荷，如果不及時(shí)導(dǎo)走，積累到一定程度，會(huì)產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃液體燃料引起爆炸。在醫(yī)院的*臺(tái)上，也出現(xiàn)過靜電火花使乙醚爆炸。
防止靜電危害的基本辦法，是盡快把產(chǎn)生的電荷導(dǎo)走，避免靜電的積累。zui簡單而又可靠的辦法是把電荷引入大地。油罐車是靠一條拖在地上的鐵鏈把靜電導(dǎo)走。飛機(jī)的機(jī)輪上通常都裝有搭地線，也有用導(dǎo)電橡膠做機(jī)輪輪胎的，著陸時(shí)它們可將機(jī)身的靜電導(dǎo)走。在地毯中夾雜0.05mm～0.07mm的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維，用來引走靜電荷等。
三、靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
跟其他物理現(xiàn)象一樣，靜電現(xiàn)象也可以利用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，靜電的應(yīng)用已有很多種。主要是控制帶電物體（粒子）的運(yùn)動(dòng)。如靜電除塵，設(shè)法使空氣中的塵埃帶電，在電力作用下塵埃被吸引到達(dá)電極而被收集；靜電復(fù)印既迅速又方便，可把圖書、資料立即復(fù)印在紙上；靜電噴涂包括靜電噴漆、靜電植絨、靜電噴撒、油墨噴射印刷等也是利用靜電的實(shí)例；根據(jù)不同粒子在靜電場中表現(xiàn)的行為不同，可以把它們分開，這是靜電分離，可用來選種、選礦等；在能量轉(zhuǎn)換方面，可以用靜電場作為媒介來實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能間的相互轉(zhuǎn)化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，靜電技術(shù)將有更廣泛的應(yīng)用。
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