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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流培训教材-静电防护2012-02-09125659.精品文档.静电防护基础1.为什么要提高ESD防护意识在本世纪70前代以前，很多静电问题都是由于人们没有ESD意识而造成的，即使现在也有很多人怀疑ESD会对电子产品造成损坏。这是因为大多数ESD损害发生在人的感觉以下,因为人体对静电放电的感知电压约为3KV，而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏，通常电子器件被ESD损坏后没有明显的界限，把元件安装在PCB上以后再检测，结果出现很多问题，分析也相当困难。特别是潜在损坏，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化，所以很都电子工程师和设计人
2、员都怀疑ESD，但近年实验证实，这种潜在损坏在一定时间以后，电子产品的可靠性明显下降。2.谁应该参加ESD培训?培训谁? 管理培训部门,管理部门的支持,流水线管理培训,工人,技术员等都应该受到防静电知识培训。最新的美国国家标准和国际静电放电协会标准(ANSI/ESD S20.20-1999)把静电培训计划和培训要求及认证专门列出一节。静电培训的重点在领导管理人员、流水线管理人员和工程技术三种人，但内容和要求各不相同。对于领导和管理人员，除要求懂得静电安全管理要求外，对静电基本知识、防静电工作区的要求、静电敏感标记等也应有所了解。而对设计师、现场工程师、维修技术人员等对静电就要有全面的了解。目前
3、，我国各类院校除少数专业有静电专业研究生课程外，中专、大专及本科均没有开设静电专业课程，仅是物理的电学中介绍了有关静电基本原理一些知识。但是只要有了这个基础，您就能学好静电防护基本知识。3.静电对电子产品损害有哪些形式?静电的基本物理特性为：吸引或排斥，与大地有电位差，会产生放电电流。这三种特性能对电子元件的三种影响：1.静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻(缩短寿命)。2.静电放电破坏，使元件受损不能工作(完全破坏)。3.静电放电电场或电流产生的热，使元件受伤(潜在损伤)。4.静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)频谱极宽(从几十兆到几千兆)，对电子产器造成干扰甚至损坏(电磁干扰)如果元件全
4、部破坏，必能在生产及品管中被察觉而排除，影响较小，如果元件轻微受损，在正常测试下不易发现，在这种情形下，常会因经过多层之加工，甚至已在使用时，才发现破坏，不但检查不易，而且其损失亦难以预测。要耗费多少人力及财力才能清查出所有问题，而且如果在使用时才察觉故障，其损失将可能巨大。4.静电对电子产品损害有哪些特点?(1). 隐蔽性人体不能直接感知静电除非发生静电放电,但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉,这是因为人体感知的静电放电电压为2-3 KV,所以静电具有隐蔽性。(2). 潜在性有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降，但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损
5、伤具有潜在性。(3). 随机性电子元件甚么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说，从一个元件产生以后，一直到它损坏以前，所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有随机动性性。其损坏也具有随机动性性。(4).复杂性静电放电损伤的失效分析工作，因电子产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较高的技术并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。即使如此，有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别，使人误把静电损伤失效当作其他失效。这在对静电放电损害未充分认识之前，常常归因于早期失效或情况不明的失效，从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。所以静电对电子器件损伤的分析具有复杂性。5.如何有效
6、控制ESD?从前面的分析可知静电是由于物体接触分离，甚至没有接触的感应等方式产生的，就连我们周围的空气也是由原子组成的，当这些空气流动时也会产生静电，可以说：在任何时间、任何地点都可能产生静电。要完全消除静电几乎不可能的，但可以采取一些措施控制静电在不危害的程度之内。6.如何控制人体静电(人体静电防护)?人体是最普遍存在的静电危害源。对于静电来说，人体是导体，所以可以对人体采取接地的措施。(1).使用防静电地面/ 防静电鞋/ 袜(静电从脚导到大地)通过脚穿防静电性地面、地垫、地毯，人员穿上防静电鞋袜，形成组合接地。(2).佩戴防静电腕带并接地(静电从手导到大地)通过手用以泄放人体的静电。它由防
7、静电松紧带、活动按扣、弹簧软线.保护电阻及插头或夹头组成。松紧带的内层用防静电纱线编织，外层用普通纱线编织。上述两项措施都是实用而有效的，应视不同的场合选择使用.7.防静电鞋与腕带使用中人体安全问题仅从防静电的角度考虑时，人体总的对地电阻越小越好，但最小值受到安全方面的限制，人体必须具有一定值的对地电阻，以便万一发生金属设备或装置与工频电源短接的情况下该电阻能够限制流过操作的人体上的电流。最小值不应小于105，通常腕带的限流电阻在1M，防静电鞋的最小电阻应不应小于105，最大不超过10 9.防静电标准-为了满足防静电装备行业内生产、管理、技术人员及广大用户学习和了解有关防静电技术标准的要求。我
8、们收集整理了三十余种相关防静电标准，现有标准汇编一些资料，供大家学习参考。防静电标准汇编(一)电子产品防静电放电控制手册GJB/Z105-98 集成电路防静电包装管SJ/T10147-91 防静电工作区技术要求GJB3007-97电子产品制造防静电系统测试方法SJ/T10694-1996 电子产品防静电放电控制大纲GJB1649-93 电子设备制造防静电技术要求SJ/T10533-94 电子元器件制造防静电技术要求SJ/T10630-1995 可热封柔韧性防静电阻隔材料规范GJB2605-1996 通信机房静电防护手册YD/T754-95 电子计算机机房施工及验收规范SJ/T30003-93
9、电子计算机机房设计规范GB50174-93电子计算机机房设计规范 (条文说明)防静电标准汇编(二) 防静电活动地板通用规范SJ/T10796-2001防静电贴面板通用规范SJ/T11236-2001 防静电周转容器通用规范SJ/T11277-2002防静电鞋、导电鞋技术要求GB4385-1995 防静电工作服GB12014-89 安全帽及其实验方法GB2811-2812-89 纺织品静电测试方法控制GB/T12703-91 橡胶工业静电安全规程GB4655-84 点火工品生产防静电安全规程WJ1912-90 防止静电事故通用导则GB12158-90 地板覆盖层和装配地板的静电性能SJ/T111
10、59-98 计算站场地安全要求GB9361-88 建筑内部装修设计防火规范GB50222-95 航天系统地面设施接地要求QJ1211-37固体电工绝缘材料电阻、体积电阻系数和表面电阻系数试验方法GB1410-89铺地材料临界辐射通量的测定辐射热源法GB11785-89防静电地面施工及验收规范SJ/T31469-2002静电的产生-静电是一种客观的自然现象,产生的方式很多,如接触、磨擦、冲流等等.其产生的基本过程可归纳为：接触电荷转移偶电层形成电荷分离。设备或人体上的静电最高可达数万伏为至数十万伏,要正常操作条件下也常达数百至数千伏,人体由於自身的动作及与其它物体的接触分离、磨擦或感应等因素,可
11、以带上几千伏甚至上万伏的静电.静电是正、负电荷在局部范围内失去平衡的结果.它是一种电能,留存在物体表现,具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点.静电控制的主要措施有：静电的泄漏和耗散、静电中和、静电屏蔽与接地、增湿等.静电放电引起的元件击穿损害是电子工业最普遍、最严重的静电危害,它分硬击穿和软击穿.硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效;软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降.静电敏感元件和印制电路板在生产过程中工序这间的传递和储放,必须使用防静电上料箱、元件盒、周转箱、周转托盘等.以防止静电积累造成的危害.作为成品进行包装时必须采用防静电屏蔽袋、包装袋、包装盒、筐等,避
12、免运输过程中的静电损害.电子产品在生产过程中,其元器件,、组件成品经常与设备工具等发生接触、分离、磨擦而产生静电,必须使用防静电坐垫、周转小车、维修包、工具、工作椅等,并通过适当的接地,使静电迅速泄放.磨擦起电和人体静电是电子、微电子工业中的两大危害源,但产生静电并非危害所在,危害在於静电积累及由此产生的静电电荷放电,带电的物体,在其周围形成静电场,会产生力学效应,放电效应和静电感应效应,因此必须加以控制.由於静电的力学效应,空气中的浮游的尘粒会吸附到硅片等元器件上,严重影响电子产品的质量,因此,对净化空间必须采取防静电措施.净化室的墙壁、天花板和地板等都应采用防静电的不发尘国材料,对操作人员
13、及工件、器具也应采取一系列的静电防护措施.为了解生产过程静电起电情况,判别生产过程中静电的影响程度以及检验静电防护用品、装备质量都需要测量静电及有关参数.静电的测量,主要是对静电电压、材料电阻、接地电阻、静电关衰期、静电电量、静电消除器消电性能、布料电荷面密度等的测量.静电防护工作产一项系统工程,任何环节的疏漏或失误,都将导致静电防护工作的失败,必须时时防范,人人防范。静电的知识一、静电现象及产生原因在干燥的冬春季节，晚上睡觉之前，关掉灯，在暗中脱混纺毛衣(或毛腈套衫)，会看到闪烁的火花，还伴随着“劈啪”声。有时当你的手指触及门把、水龙头、椅背等金属器物或两人互相触及时都有电击感;这些是什么缘
14、故造成的呢?上述现象都是由于摩擦起电造成的，摩擦为什么会起电呢?原来，物质的原子都是由带正电的原子核和带负电的电子构成。通常情况下正负电荷总数相等，所以物体对外不显示带电，在摩擦过程中，一部分电子会从束缚能力弱的物体转移到束缚能力强的物体上，这样失去电子的物体就因缺少电子而带正电，得到电子的物体就因多余电子而带负电。所以摩擦起电并不是我们创造了电荷，而是电子发生转移，使物体上正负电荷数目不等造成的。二、静电现象的危害及防止有关专家曾做过测试：用玻璃棒在化纤布料上摩擦20下，马上用仪器测量，结果表明，最高电压可达到1.5万伏。脱纯涤纶衣服瞬间可产生5万-10万伏高电压。静电对人体有一定程度的危害
15、，当静电电压达到2000伏时，手指就有感觉了;超过3000伏时就有火花出现，手指并有针刺似的痛感;超过7000伏时，人就有电击感。在地毯上行走的人，与地毯摩擦而带大量的电，当他伸手去拉金属门把手时，手与金属把手(上面有感应电荷)间会产生火花放电，使人产生触电的感觉。如果在工厂和实验室里，发生这种火花放电，还可能由此而引起火灾。飞机飞行时，与空气摩擦而带的电如果在着陆过程中没有导走，当地勤人员接近机身时，人与飞机间可能产生强烈的火花放电，严重时可能将人击倒。专门用来装汽油或柴油等液体燃料的油罐车，在灌油、运输过程中，油与油罐摩擦、撞击而带上大量电荷，如果不及时导走，积累到一定程度，会产生电火花，
16、点燃液体燃料引起爆炸。在医院的外科手术台上，也出现过静电火花使乙醚爆炸的事件。防止静电危害的基本办法，是尽快把产生的电荷导走，避免静电的积累。最简单而又可靠的办法是把电荷引入大地。油罐车是靠一条拖在地上的铁链把静电导走。飞机的机轮上通常都装有搭地线，也有用导电橡胶做机轮轮胎的，着陆时它们可将机身的静电导走。在地毯中夹杂0.05mm0.07mm的不锈钢丝导电纤维，用来引走静电荷等。三、静电现象的应用跟其他物理现象一样，静电现象也可以利用。随着科学技术的发展，静电的应用已有很多种。主要是控制带电物体(粒子)的运动。如静电除尘，设法使空气中的尘埃带电，在电力作用下尘埃被吸引到达电极而被收集;静电复印既迅速又方便，可把图书、资料立即复印在纸上;静电喷涂包括静电喷漆、静电植绒、静电喷撒、油墨喷射印刷等也是利用静电的实例;根据不同粒子在静电场中表现的行为不同，可以把它们分开，这是静电分离，可用来选种、选矿等;在能量转换方面，可以用静电场作为媒介来实现机械能与电能间的相互转化。随着科学技术的发展，静电技术将有更广泛的应用。