《防静电培训资料》PPT课件.ppt

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1、2022/10/261电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.1 静电和静电放电的定义和特点静电和静电放电的定义和特点n什么是静电？通俗地来说，静电就是静止不动的电荷。它一般存在于物体的表面。是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果。静电是通过电子或离子转移而形成的。静电可由物质的接触和分离、静电感应、介质极化和带电微粒的附着等物理过程而产生。2022/10/262电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.1 静电和静电放电的定义和特点静电和静电放电的定义和特点n什么是静电放电呢？处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电放电。这种转移的方式

2、有多种，如接触放电、空气放电。n一般来说，静电只有在发生静电放电时，才会对元器件造成伤害和损伤。如人体带电时只有接触金属物体、或与他人握手时才会有电击的感觉。n对电子元器件来说，静电放电（ESD）是广义的过电应力的一种。广义的过电应力是指元器件承受的电流或电压应力超过其充许的最大范围。2022/10/263电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.1 静电和静电放电的定义和特点静电和静电放电的定义和特点n三种过电应力现象的特点比较，见表1.1。闪电（Lightning)过电（EOS）静电放电（ESD）极端的高压极大的能量低电压（16V）持续时间较长较低的能量高电压（4KV

3、）持续时间短（几百纳秒）很低的能量快速的上升时间2022/10/264电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.2 静电的产生静电的产生n通常物体保持电中性状态，这是由于它所具有的正负电荷量相等的缘故。如果两种不同的材料的物体因直接接触或静电感应而导致相互间电荷的转移，使之存在过剩电荷，这样就产生了静电。n静电产生的主要两种形式：n摩擦产生静电n感应产生静电2022/10/265电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.2.1 摩擦产生静电摩擦产生静电n产生：两种物体直接接触后形成的，通常发生于绝缘体与绝缘体之间或者绝缘体与导体之间。-+-+绝缘体A

4、、摩擦生电绝缘体2022/10/266电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.2.1 摩擦产生静电摩擦产生静电n当两各具有不同的电子化学势或费米能级的材料相互接触时，电子将从化学势高的材料向化学势低的材料转移。当接触后又快速分离时，总有部分转移出来的电子来不及返回到它们原来所在的材料，从而使化学势低的材料因电子过剩而带负电，化学势高的材料因电子不足而带正电。n摩擦产生静电的大小除了与摩擦物体本身的材料性质有关之外，还要受到许多因素的影响，如环境的湿度、摩擦的面积、分离速度、接触压力、表面洁净度等。2022/10/267电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基

5、础知识n1.2.2 感应产生静电感应产生静电n产生：带电物体与导体之间，两种物体无需直接接触。+带电体B、感应生电导体+2022/10/268电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.3 静电的来源静电的来源n在电子制造业中，静电的来源是多方面的，如人体、塑料制品、有关的仪器设备以及电子元器件本身。2022/10/269电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.3.1 人体静电人体静电n人体是最重要的静电源，这主要有三个方面的原因。其一，人体接触面广，活动范围大，很容易与带有静电荷的物体接触或摩擦而带电，同时也有许多机会将人体自身所带的电荷转移到器件

6、或者通过器件放电。其二，人体与大地之间的电容低，故少量的人体静电荷即可导致很高的静电势。其三，人体的电阻较低，相当于良导体，故人体处于静电场中也容易感应起电，而且人体某一部分带电即可造成全身带电。2022/10/2610电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.3.1 人体静电人体静电n影响人体静电的因素十分复杂，主要体现在以下几个方面：n1、人体静电与人体接触的环境以及活动方式有关；n2、人体静电与环境湿度有关，湿度越低则静电势越高；n3、人体静电与所着衣物和鞋帽的材料有关，化纤和塑料制品较之棉制品更容易产生静电。n4、人体静电与个体人的体质有关，主要表现在人体等效电容

7、与等效电阻上。n5、人体静电与人的操作速度有关，操作速度越快，人体静电势越高。n6、人体各部位所带的静电电荷不是均等的，一般认为手腕侧的静电势最高。2022/10/2611电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.3.2 仪器和设备的静电仪器和设备的静电n仪器和设备也会由于摩擦或静电感应而带上静电。n1.3.3 器件本身有静电器件本身有静电n电子元器件的外壳（主要指陶瓷、玻璃和塑料封装管壳）与绝缘材料相互摩擦，也会产生静电。2022/10/2612电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.3.4 其它静电来源其它静电来源n在电子元器件的制造、安装、传

8、递、运输、试验、储存、测量和调试等过程中，会遇到各种各样的由绝缘材料制成的物品。这些物品相互摩擦或与人体摩擦都会产生很高的静电势。2022/10/2613电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.4 静电放电的三种模式静电放电的三种模式n静电对电子产品的损害有多种形式，其中最常见、危害最大的是静电放电（ESD）。通过对静电的主要来源以及实际发生的静电放电过程的研究认为，对元器件造成损伤的主要是三种模式，即带电人体的静电放电模式、带电机器的放电模式和充电器件的放电模式。2022/10/2614电子元器件抗电子元器件抗ESD损伤的基础知识损伤的基础知识n1.4.1 带电人体的

9、放电模式（带电人体的放电模式（HBM）n由于人体会与各种物体间发生接触和磨擦，又与元器件接触，所以人体易带静电，也容易对元器件造成静电损伤。普遍认为大部分元器件静电损伤是由人体静电造成的。n人体与被放电体之间的放电有两种。即接触放电和电弧放电。n1.4.2 带电机器的放电模式（带电机器的放电模式（MM）n机器因为摩擦或感应也会带电。带电机器通过电子元器件放电也会造成损伤。2022/10/2615制造过程的防静电损伤技术制造过程的防静电损伤技术n2.1 静电防护的目的和总的原则静电防护的目的和总的原则n目的：目的：静电防护的根本目的是在电子元器件、组件、设备的制造和使用过程中，通过各种防护手段，

10、防止因静电的力学和放电效应而产生或可能产生的危害，或将这些危害限制在最小程度，以确保元器件、组件和设备的设计性能及使用性能不致因静电作用受到损害。2022/10/2616制造过程的防静电损伤技术制造过程的防静电损伤技术n2.2.1 防静电的基本思想和技术途径防静电的基本思想和技术途径n防静电的基本思想：防静电的基本思想：n（1）对可能产生接地的地方要防止静电的聚集，及采取一定的措施，避免或减少静电放电的产生，或采取“边产生边泄漏”的方法达到消除电荷积聚的目的，将静电控制在不致引起产生危害的程度。n（2）对已存在的电荷积聚，迅速可靠地消除掉。2022/10/2617制造过程的防静电损伤技术制造过

11、程的防静电损伤技术n2.2.2 防静电的基本思想和技术途径防静电的基本思想和技术途径n防静电的基本途径防静电的基本途径：n生产过程中静电防护的核心是“静电消除”。其基本途径有：n1、工艺控制法n2、泄漏法n3、静电屏蔽法n4、复合中和法n5、整净措施2022/10/2618制造过程的防静电损伤技术制造过程的防静电损伤技术n2.3 现阶段工厂的主要防静电措施现阶段工厂的主要防静电措施2022/10/2619制造过程的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施n2.3.1 戴防静电手腕带（戴防静电手腕带（1）n要戴紧充分接触皮肤；接口要按紧要戴紧充分接触皮肤；接口要按紧n没戴紧松弛；接口没按紧

12、没戴紧松弛；接口没按紧n目的：使人体静电通过手腕带泄漏至大地，达到消除人体静电的目的目的：使人体静电通过手腕带泄漏至大地，达到消除人体静电的目的2022/10/2620n2.3.1 戴防静电手腕带（戴防静电手腕带（2）n接地夹应夹住主地线的两根铜线；接地夹应夹住主地线的两根铜线；并要靠里并要靠里n接地夹只夹住主地线的一根铜或接地夹只夹住主地线的一根铜或夹子太外侧夹子太外侧n目的：防止接地夹松脱，保正接地良好。目的：防止接地夹松脱，保正接地良好。制造过程的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施2022/10/2621n2.3.2 工具防静电（工具防静电（1）n烙铁插头应是三脚插，且地线已

13、连烙铁插头应是三脚插，且地线已连接良好或有外接地线接良好或有外接地线n烙铁插头只有两脚插，且没外接地烙铁插头只有两脚插，且没外接地线线n目的：烙铁接地，及时消除烙铁产生的静电。目的：烙铁接地，及时消除烙铁产生的静电。制造过程的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施2022/10/2622n2.3.2 工具防静电（工具防静电（2）n电批应有外接地线电批应有外接地线n电批没外接地线电批没外接地线n目的：电批接地，及时消除电批产生的静电。目的：电批接地，及时消除电批产生的静电。制造过程的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施2022/10/2623n2.3.3 检测设备防静电（检测设

14、备防静电（1）n电视机应有外接地线电视机应有外接地线n电视机没外接地线电视机没外接地线n目的：电视机接地，及时消除电视机产生的静电目的：电视机接地，及时消除电视机产生的静电制造过程的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施2022/10/2624n2.3.3 检测设备防静电（检测设备防静电（2）n毫伏表、示波器等应有外接地线毫伏表、示波器等应有外接地线n毫伏表、示波器等没外接地线毫伏表、示波器等没外接地线n目的：毫伏表、示波器等机接地，及时消除其产生的静电目的：毫伏表、示波器等机接地，及时消除其产生的静电制造过程的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施2022/10/2625n2

15、.3.4 工作台面防静电（工作台面防静电（1）n作业区较长铺有防静电胶皮的，作业区较长铺有防静电胶皮的，510米应有一个接地夹米应有一个接地夹n作业区作业区5米以上只有一个接地线米以上只有一个接地线n目的：保证接地良好，及时消除台面产生的静电目的：保证接地良好，及时消除台面产生的静电制造过程的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施2022/10/2626n2.3.4 工作台面防静电（工作台面防静电（2）n单工位铺有防静电胶皮的应有一个单工位铺有防静电胶皮的应有一个接地夹接地夹n没接地线没接地线n目的：保证接地良好，及时消除台面产生的静电目的：保证接地良好，及时消除台面产生的静电制造过程

16、的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施2022/10/2627n2.3.5 物料存防静电（物料存防静电（1）nIC、发光二极管、三极管、光耦，发光二极管、三极管、光耦，应有防静电盒存放：应有防静电盒存放：n无防无防静电盒存放：静电盒存放：n目的：目的：用屏蔽罩把隔离的物体包围起来，使其免受外界电场的影响。用屏蔽罩把隔离的物体包围起来，使其免受外界电场的影响。制造过程的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施2022/10/2628n2.3.5 物料存防静电（物料存防静电（2）nIC、发光二极管、三极管、光耦，发光二极管、三极管、光耦，应有防静电盒存放：应有防静电盒存放：n无防无防静电盒存放：静电盒存放：n目的：目的：用屏蔽罩把隔离的物体包围起来，使其免受外界电场的影响。用屏蔽罩把隔离的物体包围起来，使其免受外界电场的影响。制造过程的主要防静电损伤措施制造过程的主要防静电损伤措施2022/10/2629制造过程的防静电损伤技术制造过程的防静电损伤技术2022/10/2630