靜 電靜電防護器材篇(三)2005/10/05 Static Electricity黃賢松 彙編靜 電 Static Electricity黃賢松 彙編靜 電 Static Electricity表面電阻率的概念靜電防護材料的分類- 表面電阻率(/cm2 ): 10-110410510910111012靜電屏蔽靜電導體(導電體)靜電消(耗)散材料(放電體)擴散性抗靜電性靜電絕緣材 料(絕緣體)101(EMI/RFI屏蔽材料) (ESD安全材料)因此; 如果我們控制生產區域的物體的表面電阻率 在放電體範圍, 就可有效的防止因摩擦, 接觸, 加工.產生靜電. 並保證放電過程不會對元器件造成靜電損害.1/30靜電導體材料(導電體)靜電荷可以在靜電導體材料表面自由分佈，受到 摩擦時，正負電荷可迅速擴散洩放而不產生靜電.1.靜電導體材料置於靜電場中，其表面累積靜電荷 ，必須將其接地才能將表面積聚的靜電荷洩放。2.靜電導體材料可以用於SSD器件生產裝配環境中 。3.電阻率很小的靜電導體材料不適於用作ESD防護包裝。因為這種包裝至於靜電場中，表面積聚的靜電荷可向元器件放電造成元器件失效。表面電阻率: 105/cm2 或更小2/30靜電消(耗)散材料(放電體)靜電耗散材料的電阻率高於靜電導體材料，靜 電荷在其表面移動速率大大低於靜電導體材料 。1.靜電耗散材料受到摩擦時，在其表面產生的靜電荷可以較快擴散和洩放。因其較高的電阻率，不會造成材料放電。因此可以用來做ESD防護包裝 。2.可用於一般的SSD器件生產裝配環境中 。 3.此種材料使用時，通常也要採取接地措施。表面電阻率: 105 109/cm23/30靜電絕緣材料(絕緣體)靜電絕緣材料; 常因摩擦, 接觸, 分離造成 電子(離子)移動而產生靜電, 又因其為絕緣 材料電子遭受到束缚所以無法利用接地的方法消除其靜電. 但; 可- 使用離子風扇以中和其靜電荷. - 亦可使用抗靜電劑(帶電防止劑)噴塗表面, 使其無法感應靜電, 惟須注意其使用有效期.如 : 壓克力材治具, 塑膠封套等表面電阻率: 1012/cm2 或更大4/30電磁屏蔽材料n電磁屏蔽複合耗散材料是屏蔽材料和耗散 材料複合而成。屏蔽材料電阻率極低為導電體，其受到摩擦表面不起靜電荷，可用於屏敝射頻和低頻電磁場，但其電阻太小，易在靜電場中產生靜電感應損壞元器件。通常在屏蔽材料內層複合一層靜電耗散材料。表面電阻率: 104 /cm2 或更小5/30洩放與接地洩放與接地的特殊情況當ESD防護材料的面積足夠大，而且對大地的電容量也很大， 當少量的靜電荷洩放其上時，對SSD元器件不會造成損壞。所 以在某種情況下，可將表面積非常大的ESD防護材料視為一懸 浮接地。即使不直接接地也不會對SSD元器件造成損壞。軟接地(使用靜電耗散材料洩放) 地線串接較高的電阻器後再與大地相連。軟接地的目的在於將 對地電流限制在人身安全範圍之下（5mA）硬接地(使用靜電導體材料洩放) 將地線直接接地或通過一低電阻接地。硬接地用於靜電屏蔽或 儀器設備、金屬體的接地。6/30工作區防護人體防護儲運防護測量和監視教育與培訓1.地板.地毯. 2.桌墊. 地墊. 3.工作椅. 4.刷子.托盤. 5.夾治具. 6.風淋室. 7.無塵室. 8.離子風扇. 9.抗靜電液. 10.警語標示. 11.其他容器.1.工作服. 2.帽. 3.鞋(套). 4.襪. 5.手套. 指套. 6.靜電手環. 7.腳腳環(鍊).1.台車. 2.週轉箱. 3.隔板. 4.包裝用品( 屏蔽袋.盒.箱 . IC管夾). 5.靜電海綿.1.接地監控儀 2.腕帶測試儀 3.地阻儀. 4.高阻錶. 5.表面阻抗測試儀. 6.靜電測試儀. 7.人體阻抗綜合測試儀.靜電防護意 識之教育與 培訓常用靜電防護器具(以靜電防護的五個關鍵示意)7/30溼度和靜電發生量的關係帶電物相對溼溼度低濕（10-20%）高濕（65-90%）在地毯上走動35000V1500V在塑膠地板上走動12000V250V作業台的作業者6000V100V塑料帶包裝資材7000V600V在作業台上拿起塑膠袋20000V1200V溼度和帶電電位的關係代表事例:在現場走動時可產生20006000V靜電- 靜電發生量按相對溼度變化.- 溼度管理在40%70%要點8/30靜電環（WRIST STRAP）內部電阻為1M 的作用：-假設接地線接觸到220V電壓時，電流 I= 電壓（V）/ 電阻R，所以I=220/1000000=0.2mA，做業者安全，如無1Mohm時有觸電危險.- 人體容易儲存數千伏的靜電，如把此靜電安全的放電應採用帶有1M 電阻的防靜電手環. - 防靜電手環一定要與皮膚緊密接觸. - 無線靜電環會殘留 150 350 V靜電壓,不建議採用.要點9/30靜電環的配戴(1)( 靜電環須與 ESD Line 相連接 )金屬正確的作業方式:1. 將靜電環套於手腕上, 手環內圈的2. 將靜電環伸縮帶拉緊使之與手腕皮膚緊密接觸, 不可因作業環境較冷而繫於衣服袖口上.金屬部份必須直接接觸手腕皮膚.3. 將鱷魚夾夾在靜電線露銅部份, 銅線(片)必須位於鱷魚夾鋸齒部份 (如果銅線或片隻直徑或面積較大則可夾於任何位置 ) .10/30靜電環的配戴(2)( 靜電環須與 ESD Line 相連接 )注意事項:1. 靜電環之手環與導線連接接頭不可有任何異物以3. 或作業員在離開工作崗位時, 可將夾於地線之鱷魚 夾鬆開, 作業員在重新夾鱷魚夾時, 方式須正確 .影響靜電環使用壽命及使用效果 .2. 作業員在離開工作崗位時, 可將連結導線與手環之 間的接頭拔開, 作業員在重新扣該接頭時必須檢查是否有異物等附在接頭導電部份 .11/30靜電環佩帶的測量( 靜電環須與 ESD Line 相連接 )靜電環佩 帶的測量 :3. 若靜電環測試為 “壞”不能正常使用時, 須更換或 檢 查再經測量為綠燈後方可使用.2. 測量方法: 將測量儀鱷魚夾夾在靜電線上, 被測試作 業員一手按住測試儀上之測試盤, 依測量儀顯示之指示燈判定被測作業員佩帶靜電環的好壞, 標準是:1. 測量設備: 靜電環測試儀 .綠燈亮為 “ 好 ”可正常使用; 紅或黃燈亮均為 “ 壞 ”不能正常 使用4. 測量頻率: 每日測量一次並作記錄 .HIGHLOWGOOD12/30靜電環的配戴的效果靜電檢點部位靜電發生量B-A靜電環佩帶時 A靜電環未佩帶時 B 1.工作服袖子部位- 停止狀態- 作業狀態+128 V +505 V+1215 V +1275 V1090 V770 V2.空手部位+20 V+255 V235 V3.戴手套部位- 棉手套-740 V-905 V165 V4.作業中把靜電環 -佩帶在導電手套上 -佩帶在衣服袖子上 -佩帶在空手上840 V460 V20 V靜電發生量檢點事例:空手佩帶靜電環才最理想 ！13/30靜電環阻抗測試(1)伸縮拉環插頭插頭與拉環間阻抗為 1M10%14/30靜電環阻抗測試(2)1. 將數字万用表檔位調整到兆歐姆(M)檔 2. 用數字万用表一端表筆夾住靜電環接地線插頭,另 一端筆夾住靜電環靜電帶。 3. 讀出數字万用表的顯示數值并記錄于”靜電環點檢記錄表”中。 4. 若測量值超出規格(1M+/-10%)則更換之 。15/30防靜電桌墊( MAT)救救 IC吧 ！我害怕 ！一般橡膠桌墊MAT前方是敵區 ，但我沒事 ！我也沒事 ！導電性靜電桌墊MAT-防靜電桌墊MAT按用途分類為桌墊和地墊，按材質分類為傳導材質和絕緣材質.要點16/30防靜電桌墊( MAT)的點檢表面阻抗 測試儀1.將表面阻抗測試儀平放于防靜電桌墊上 2.按下測試按鈕 3.讀數在105109之間則為合格 點檢周期：一個月17/30防靜電 盒/箱 的點檢1.將表面阻抗測試儀平貼于防靜電盒/箱表面 2.按下測試按鈕 3.讀數在105109之間則為合格 點檢周期：三個月18/30IONIZE分類-放射性同位元素利用 a 粒子的方法-主要使用 POLONIUM 210-引導方法 使用電-加入高電壓的方法 25cm以上 安全距離負離子扇有效距離一般 為1.5 3 cm 產品不同而不同負離子要點帶電體負離子扇對不能接地的絕緣類（PIASTIC、VINYI等）有相當好的 效果，但不同產品特性也不同，使用時須好好看說明書。（安全 距離、清掃週期、同位元素、使用時的校正週期等須注意）負離子扇19/30靜電消除器的保養及效果檢驗1. 保養: 1) 若髒污變黑需用棉花棒沾酒精擦拭 . 2)每 2 週一次.2. 離子扇效果確認及檢驗方法: 可使用紅外線靜電測試儀做驗證 . 4. 檢驗方法:可使用紅外線靜電測試儀做驗證, 乃按 ESD 協會標準 (EOS/ESD Association Standard) 符合: ESD / EOS S.3標準,透過洩放電 時間值及殘流平衡電位兩項來檢驗. 1)靜電壓值變化時間: 由 +/-1000V降至+/-40V以內; 約2秒左右. 2)正負離子平衡狀態: 吹過後須降至+/-2040V.5. 一般靜電會藉由空氣散逸在空氣中,一段時間後空氣會累積靜電.若每三個月校驗一次.3. 離子扇效果確認: 取ESD量測儀在通過離子扇前後做量測; 若所得值 未降至標準值 (+/-40V以內)時, 即表示失效.空調不佳會導致空間之靜電值偏高,可量測空調附近之靜電值, 並更為“抗靜電濾網”即可.6. 測量頻率: 每 3個月校驗一次並做紀錄.20/30空氣中的離子影響作用對象（-）離子多的時候（+）離子多的時候血液鹼性酸性心臟跳動正常跳動困難血壓正常升高呼吸舒暢困難血管正常變窄骨骼健康脆弱疲勞狀態不易疲勞，疲勞後恢復很快容易疲勞，疲勞後恢復很慢21/30靜電度測量注意事項(1)1. 溼度管理注意事項2. 1）當室內有煙霧產生時須即時換氣。2）熱交換情況，例如：將5，65%的空氣加熱 到20 时，溼度將變成24%，此時需要加濕 。（超聲波加濕或用水把毛巾浸濕等方法- 注 意：此時水中如果含有氯成分較多的自來水 部品容易被腐蝕，不能使用） 3）相對溼度50%以下的低溼度狀態時，帶電電壓 會急昇，相對溼度控制在50 60%範圍內較好 。22/30靜電度測量注意事項(2)2. 接地注意事項1）機器類的金屬部分直接接地。 2）絕緣體接地無效果. 3）作業台或作業地面使用表面帶電阻的導電性MAT（ 105109 ）接地.為了作業者的安全和控制電流，必 須佩帶電阻值為1M的靜電環接地。 4）使用絕緣阻抗計定期檢查作業台或作業地面的導電 性MAT，作 業者佩帶的靜電環是否斷開，電阻值是 否正常等等。 5）接地線不能使用鐵材構成的作業台或傳送帶，應設 置專用接地線。23/30靜電度測量注意事項(3)3. 靜電度測量時的注意事項1）帶電物和測定器之間的測試距離要保持一定的正確距離。 （根據儀器的不同，測定距離也不同，一般為 3 5 C M）2）雖然物體的帶電量一定，但因其與周圍的其他物體之間的 電位關 係，所以此測定物體的電位有變化.例如：測定物 體附近有其他帶電物體時，測量值比實際要高。3）測量導電性物體時，因靜電在此物體表面大面積分散，所 以使測 定器無法測定高精度值。4）測定前把測定器接地。（測量者佩帶靜電環才不會影響測 定器的精確度）24/30防靜電 衣/帽/手套/指套防靜電衣是用防靜電滌卡等布料製成的服裝。其導電機理是布料紗線含 一定比例的導電紗，導電紗又是由一定比例的不鏽鋼纖維其他導電纖維 與普通纖維混紡而成。通過導電纖維的電暈放電和洩漏作用消除服裝上 的靜電。由於不繡鋼纖維屬金屬類纖維，所以，由它織成的防靜電布料 的導電性能穩定，不隨服裝的洗滌次數而變化.帶電電荷密度7cm2 ；摩擦帶電