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防静电原理及工艺纪律要求防静电原理及工艺纪律要求20242024年年9 9月月2020日日防静电原理及工艺纪律要求第一部分:防静电基础知识防静电原理及工艺纪律要求引引 言言 随随着着电电子子元元器器件件技技术术的的发发展展,静静电电对对元元器器件件应应用用造成的危害越来越明显。造成的危害越来越明显。v元器件的尺寸越来越小,尤其是微电子器件元器件的尺寸越来越小,尤其是微电子器件。v新型特种器件多数也都是静电敏感元器件新型特种器件多数也都是静电敏感元器件。v作为静电主要来源的各种高分子材料被广泛采用。作为静电主要来源的各种高分子材料被广泛采用。防静电原理及工艺纪律要求主要内容主要内容n1.1 1.1 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n1.2 1.2 静电的产生静电的产生 n1.3 1.3 静电的来源静电的来源 n1.4 1.4 静电放电的三种模式静电放电的三种模式 n1.5 1.5 静电放电失效静电放电失效 防静电原理及工艺纪律要求1.11.1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什么是什么是静电静电(Electrostatic,staticelectricity)?n通通俗俗地地来来说说,静静电电就就是是静静止止不不动动的的电电荷荷。它它一一般般存存在在于于物物体体的的表表面面。是是正正负负电电荷荷在在局局部部范范围围内内失失去去平平衡衡的的结结果果。静静电电是是通通过过电电子子或或离离子子转转移移而而形形成成的的。静静电电可可由由物物质质的的接接触触和和分分离离、静静电电感感应应、介介质质极极化化和和带带电电微微粒的附着等物理过程而产生。粒的附着等物理过程而产生。防静电原理及工艺纪律要求1.11.1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那什么是那什么是静电放电静电放电(ElectrostaticDischarge,ESD)呢?呢?n处处于于不不同同静静电电电电位位的的两两个个物物体体间间的的静静电电电电荷荷的的转转移移就就是是静静电电放放电电。这这种种转转移移的的方方式式有有多多种种,如如接接触触放放电电、空空气气放电。放电。n一一般般来来说说,静静电电只只有有在在发发生生静静电电放放电电时时,才才会会对对元元器器件件造造成成伤伤害害和和损损伤伤。如如人人体体带带电电时时只只有有接接触触金金属属物物体体、或或与他人握手时才会有电击的感觉。与他人握手时才会有电击的感觉。防静电原理及工艺纪律要求1.11.1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静静电电放放电电现现象象虽虽然然是是过过电电应应力力一一种种,但但与与通通常常所所说说的的过过电电应应力力相相比比有有其其自自身身的特点:的特点:首先,电压较高;首先,电压较高;其次,持续时间短;其次,持续时间短;第三,释放的能量较低第三,释放的能量较低。防静电原理及工艺纪律要求1.2 1.2 静电的产生静电的产生n1.2.1 1.2.1 摩擦产生静电摩擦产生静电n1.2.2 1.2.2 感应产生静电感应产生静电n1.2.3 1.2.3 静电荷静电荷n1.2.4 1.2.4 静电势静电势n1.2.5 1.2.5 影响静电产生和大小的因素影响静电产生和大小的因素防静电原理及工艺纪律要求1.2 1.2 静电的产生静电的产生n如果两种不同材料的物件因直接接触或静电感应而导致相互间电荷如果两种不同材料的物件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,这样就产生了的转移,使之存在过剩电荷,这样就产生了静电静电。n带有静电电荷的物体之间或者它们与地之间有一定的电势差,称之带有静电电荷的物体之间或者它们与地之间有一定的电势差,称之为为静电势静电势。n静电静电产生的方式产生的方式有很多,如接触、摩擦、冲流、冷冻、电解、压电、有很多,如接触、摩擦、冲流、冷冻、电解、压电、温差等。温差等。n主要是两种主要是两种形式形式,即摩擦产生静电和感应产生静电。,即摩擦产生静电和感应产生静电。防静电原理及工艺纪律要求1.2.1 1.2.1 摩擦产生静电摩擦产生静电n只要两种不同的物体接触再分离就会有静电产生。只要两种不同的物体接触再分离就会有静电产生。n摩擦生电主要发生在绝缘体之间。摩擦生电主要发生在绝缘体之间。n摩摩擦擦产产生生静静电电的的大大小小主主要要与与摩摩擦擦物物体体本本身身的的材材料料性性质质有有关;关;n此此外外也也受受到到许许多多因因素素的的影影响响,如如环环境境的的湿湿度度、摩摩擦擦的的面积、分离速度、接触压力、表面洁净度等。面积、分离速度、接触压力、表面洁净度等。防静电原理及工艺纪律要求1.2.2 1.2.2 感应产生静电感应产生静电n当当一一个个导导体体靠靠近近带带电电体体时时,会会受受到到该该带带电电体体形形成成的的静静电电场场的的作作用用,在在靠靠近近带带电电体体的的导导体体表表面面感感应应出出异异种电荷种电荷n显然,非导体不能通过感应产生静电。显然,非导体不能通过感应产生静电。防静电原理及工艺纪律要求1.2.3 1.2.3 静电荷静电荷n静静电电的的实实质质是是存存在在剩剩余余电电荷荷。电电荷荷是是所所有有的的有有关关静静电电现象本质方面的物理量。现象本质方面的物理量。n表表示示静静电电电电荷荷量量的的多多少少用用电电量量表表示示,其其单单位位是是库库仑仑,由于库仑的单位太大通常用微库或纳库,由于库仑的单位太大通常用微库或纳库1 1库仑(库仑(C C)10106 6微库(微库(CC)1 1微库微库( (C) C) 10103 3纳库纳库 ( (nC)nC)防静电原理及工艺纪律要求1.2.4 1.2.4 静电势静电势n带带有有静静电电电电荷荷的的物物体体之之间间或或者者它它们们与与地地之之间间有有一一定定的的电势差,称之为静电势,也叫静电电压。电势差,称之为静电势,也叫静电电压。n实实际际环环境境中中产产生生的的静静电电电电压压通通常常是是指指带带电电体体与与大大地地之之间的电位差。间的电位差。静电压可表示为静电压可表示为V(Qd)/(A)(1.3)防静电原理及工艺纪律要求1.2.5 1.2.5 影响静电产生和大小的因素影响静电产生和大小的因素n静电的产生及其大小与环境湿度和空气中的离子浓度有密切的关静电的产生及其大小与环境湿度和空气中的离子浓度有密切的关系。系。n与普通场所相比,在空气纯净的场所与普通场所相比,在空气纯净的场所( (如超净车间如超净车间) )内,因空气中内,因空气中的离子浓度低,所以静电更加容易产生。见下页表的离子浓度低,所以静电更加容易产生。见下页表1.41.4。 表表1.4电子生产中产生的静电势的典型值(单位:电子生产中产生的静电势的典型值(单位:V) 防静电原理及工艺纪律要求1.3 1.3 静电的来源静电的来源n1.3.1人体静电人体静电n1.3.2仪器和设备的静电仪器和设备的静电n1.3.3器件本身的静电器件本身的静电n1.3.4其它静电来源其它静电来源防静电原理及工艺纪律要求1.3.1 1.3.1 人体静电人体静电人体是最重要的静电源,这主要有三个方面的原因。人体是最重要的静电源,这主要有三个方面的原因。n其一,人体接触面广,活动范围大。其一,人体接触面广,活动范围大。n 其其二二,人人体体与与大大地地之之间间的的电电容容低低,少少量量的的人人体体静静电电荷荷即即可可导导致致很高的静电势。很高的静电势。n 其其三三,人人体体的的电电阻阻较较低低,相相当当于于良良导导体体,人人体体某某一一部部分分带带电电即即可造成全身带电。可造成全身带电。防静电原理及工艺纪律要求1.3.2 1.3.2 仪器和设备的静电仪器和设备的静电n仪仪器器和和设设备备也也会会由由于于摩摩擦擦或或静静电电感感应应而而带带上上静静电电。仪仪器器设设备备带带电电后,与元器件接触也会产生静电放电,并造成静电损伤。后,与元器件接触也会产生静电放电,并造成静电损伤。1.3.3 1.3.3 器件本身的静电器件本身的静电n电电子子元元器器件件的的外外壳壳(主主要要指指陶陶瓷瓷、玻玻璃璃和和塑塑料料封封装装管管壳壳)与与绝绝缘缘材材料料相相互互摩摩擦擦,也也会会产产生生静静电电。器器件件外外壳壳产产生生静静电电后后,会会通通过过某某一一接地的管脚或外接引线释放静电,也会对器件造成静电损伤。接地的管脚或外接引线释放静电,也会对器件造成静电损伤。防静电原理及工艺纪律要求1.3.4 1.3.4 其它静电来源其它静电来源n除除上上述述三三种种静静电电来来源源外外,在在电电子子元元器器件件的的制制造造、安安装装、传传递递、运运输输、试试验验、储储存存、测测量量和和调调试试等等过过程程中中,会会遇遇到到各各种种各各样样的的由由绝绝缘缘材材料料制制成成的的物物品品,如如表表1.6所所列列。这这些些物物品品相相互互摩摩擦擦或或与与人人体体摩擦都会产生很高的静电势。摩擦都会产生很高的静电势。表1.6电子元器件操作环境的其它静电源防静电原理及工艺纪律要求1.5 1.5 静电放电的三种模式静电放电的三种模式n1.5.1带电人体的放电模式带电人体的放电模式n1.5.2带电机器的放电模式带电机器的放电模式n1.5.3充电器件的放电模式充电器件的放电模式图1.3 人体放电实例 图1.4 充电器件放电实例 防静电原理及工艺纪律要求1.5.1 1.5.1 带电人体的放电模式带电人体的放电模式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。器件静电损伤是由人体静电造成的。n带静电的人体可以等效为图带静电的人体可以等效为图1.51.5的等效电路,这个等效电路又称人体的等效电路,这个等效电路又称人体静电放电模型(静电放电模型(Human Body ModelHuman Body Model)。)。RPCPVP图1.5 带电人体的静电放电模型 防静电原理及工艺纪律要求1.5.2 1.5.2 带电机器的放电模式带电机器的放电模式n机机器器因因为为摩摩擦擦或或感感应应也也会会带带电电。带带电电机机器器通通过过电电子子元元器器件件放放电电也也会会造造成成损损伤伤。机机器器放放电电的的模模型型(Machine Machine ModelModel)如如图图1.61.6所所示示。与人体模式相比,机器没有电阻,电容则相对要大。与人体模式相比,机器没有电阻,电容则相对要大。CMVM图1.6 带电机器的放电模型防静电原理及工艺纪律要求1.5.3 1.5.3 充电器件的放电模型充电器件的放电模型 n在在元元器器件件装装配配、传传递递、试试验验、测测试试、运运输输和和储储存存的的过过程程中中由由于于壳壳体体与与其其它它材材料料磨磨擦擦,壳壳体体会会带带静静电电。一一旦旦元元器器件件引引出出腿腿接接地地时时壳壳体体将将通通过过芯芯体体和和引引出出腿腿对对地地放放电电。这这种种形形式式的的放放电电可可用用所所谓谓带带电电器件模型器件模型( (Charged-Device ModelCharged-Device Model,CDM)CDM)来描述。来描述。n双极型器件的双极型器件的CDMCDM等效电路如图等效电路如图1.7(1.7(a)a)所示。所示。nMOSMOS器件的器件的CDMCDM等效电路如图等效电路如图1.7(1.7(b)b)所示。所示。图1.7带电器件的静电放电模型(a)双极型器件(b)MOS器件防静电原理及工艺纪律要求1.6 1.6 静电放电失效静电放电失效n1.6.1 1.6.1 失效模式失效模式 电电子子元元器器件件由由静静电电放放电电引引发发的的失失效效可可分分为为突突发发性性失失效效和和潜潜在在性失效性失效两种模式。两种模式。据据统统计计,在在由由静静电电放放电电造造成成的的使使用用失失效效中中,潜潜在在性性失失效效约约占占90,而突发性失效仅占,而突发性失效仅占10。n1.6.2 1.6.2 失效机理失效机理 静电放电失效机理可分为过电压场致失效和过电流热致失效。静电放电失效机理可分为过电压场致失效和过电流热致失效。防静电原理及工艺纪律要求1.6.2 1.6.2 失效机理失效机理n过电压场致失效多发生于过电压场致失效多发生于M0S器件,包括含有器件,包括含有MOS电容或钽电电容或钽电容的双极型电路和混合电路;容的双极型电路和混合电路;n过电流热致失效则多发生于双极器件,包括输入用过电流热致失效则多发生于双极器件,包括输入用pn结二极管保结二极管保护的护的MOS电路、肖特基二极管以及含有双极器件的混合电路。电路、肖特基二极管以及含有双极器件的混合电路。n实际元器件发生哪种失效,取决于静电放电回路的绝缘程度。实际元器件发生哪种失效,取决于静电放电回路的绝缘程度。n无论是过压失效还是过流失效,都必须考虑时间效应。无论是过压失效还是过流失效,都必须考虑时间效应。防静电原理及工艺纪律要求第一第一部分部分小结小结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n1.2静电的产生静电的产生n1.3静电的来源静电的来源n1.4静电放电的三种模式静电放电的三种模式n1.5静电放电失效静电放电失效防静电原理及工艺纪律要求第二部分:制造过程中的制造过程中的防静电损伤技术防静电损伤技术防静电原理及工艺纪律要求主要内容主要内容n2.1 2.1 静电防护的作用和意义静电防护的作用和意义n2.2 2.2 静电对电子产品的损害静电对电子产品的损害n2.3 2.3 静电防护的目的和总的原则静电防护的目的和总的原则n2.4 2.4 静电防护材料静电防护材料n2.5 2.5 静电防护器材静电防护器材n2.6 2.6 静电防护的具体措施静电防护的具体措施防静电原理及工艺纪律要求 2.1 2.1 静电防护的作用和意义静电防护的作用和意义n2.1.1多数电子元器件是静电敏感器件多数电子元器件是静电敏感器件n2.1.2静电对电子行业造成的损失很大静电对电子行业造成的损失很大n2.1.3静电对元器件造成的潜在损伤静电对元器件造成的潜在损伤n2.1.4国内企业的状况国内企业的状况防静电原理及工艺纪律要求2.1.1 2.1.1 多数电子元器件是静电敏感器件多数电子元器件是静电敏感器件防静电原理及工艺纪律要求2.1.1 2.1.1 电子元器件是静电敏感器件电子元器件是静电敏感器件表2.1一些器件的静电敏感度防静电原理及工艺纪律要求2.1.2 2.1.2 静电对电子行业造成的损失很大静电对电子行业造成的损失很大n电电子子行行业业如如微微电电子子、光光电电子子的的制制造造和和使使用用厂厂商商因因为为静静电电造造成成的的损损失失和和危危害害是是相相当当严严重重的的,每每年年的的损损伤伤达达数数十十亿亿美元。美元。图2.1Ti公司某一年客户失效器件原因的分析统计图2.21993年从制造商、测试方和使用现场得到的3400例失效案例统计防静电原理及工艺纪律要求2.1.3 2.1.3 静电对元器件造成的潜在性损伤静电对元器件造成的潜在性损伤ESD对电子元器件的危害还表现在它的潜在性:对电子元器件的危害还表现在它的潜在性:n定义:定义:即器件在受到即器件在受到ESD应力后并不马上失效,而会在使用过程中应力后并不马上失效,而会在使用过程中逐渐退化或突然失效。这时的器件是逐渐退化或突然失效。这时的器件是“带伤工作带伤工作(workwounded)”。这是人们对静电危害认识不够的一个主要原因。这是人们对静电危害认识不够的一个主要原因。n特点:特点:(1)无法鉴别和剔除;无法鉴别和剔除;(2)累积性。累积性。n解决的方法:解决的方法:避避免免或或减减少少这这种种损损失失的的最最好好办办法法就就是是采采取取静静电电防防护护措措施施,使元器件避免静电放电的危害。使元器件避免静电放电的危害。防静电原理及工艺纪律要求2.1.4 2.1.4 国内外的企业状况国内外的企业状况n国际上在国际上在19791979年成立了年成立了EOS/ESDEOS/ESD研究协会:研究协会: 美美军军标标883883E E“微微电电路路试试验验方方法法”中中关关于于ESDESD等等级级评评价价的的标标准准已先后已先后7 7次修订;次修订; 美美国国多多数数主主要要的的电电子子制制造造商商在在八八十十年年代代初初也也已已经经建建立立了了他他们们的的ESDESD组织机构;组织机构;n我国在这方面的工作起步要晚很多,差距较大:我国在这方面的工作起步要晚很多,差距较大:在在静静电电防防护护方方面面,合合资资和和独独资资企企业业的的状状况况较较好好,起起步步较较早早,大大多多参参照照国国外外企企业业的的做做法法,民民品品企企业业也也已已经经意意识识到到静静电电问问题题重重要要性,生产线的静电防护方面投入人员和资金,取得了很好的效果。性,生产线的静电防护方面投入人员和资金,取得了很好的效果。防静电原理及工艺纪律要求2.2 2.2 静电对电子产品的损害静电对电子产品的损害n静电对电子产品的损害有多种形式,并具有自身的特点。静电对电子产品的损害有多种形式,并具有自身的特点。n2.2.1静电损害的形式静电损害的形式n2.2.2静电损害的特点静电损害的特点n2.2.3可能产生静电损害的制造过程可能产生静电损害的制造过程防静电原理及工艺纪律要求2.2.1 2.2.1 静电损害的形式静电损害的形式n静静电电的的基基本本物物理理特特性性为为:吸吸引引或或排排斥斥,与与大大地地有有电电位位差差,会会产产生生放放电电流。电电流。n 这三种特性能对电子元器件的三种影响:这三种特性能对电子元器件的三种影响: ( (a) a) 静电吸附灰尘,降低元器件绝缘电阻(缩短寿命)。静电吸附灰尘,降低元器件绝缘电阻(缩短寿命)。 ( (b)b) 静电放电(静电放电(ESDESD),造成电子器件破坏。,造成电子器件破坏。 ( (c)c)静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/ /米)频谱极宽米)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(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)干扰)防静电原理及工艺纪律要求2.2.2 2.2.2 静电损害的特点静电损害的特点n(1)隐蔽性隐蔽性人体感知的静电放电电压为23KVn(2)潜在性和累积性潜在性和累积性n(3)随机性随机性n(4)复杂性复杂性在分析损伤原因和区别其他损伤方面很复杂防静电原理及工艺纪律要求2.2.3 2.2.3 可能产生静电损害的制造过程可能产生静电损害的制造过程(1)元元器器件件制制造造过过程程在在这这个个过过程程,包包含含制制造造,切切割割、接接线线、检检验到交货。验到交货。n(2)印印刷刷电电路路版版生生产产过过程程收收货货、验验收收、储储存存、插插入入、焊焊接接、品品管、包装到出货。管、包装到出货。n(3)设备制造过程设备制造过程电路板验收、储存、装配、品管、出货。电路板验收、储存、装配、品管、出货。n(4)设备使用过程设备使用过程收货、安装、试验、使用及保养。收货、安装、试验、使用及保养。n(5)设备维修过程设备维修过程防静电原理及工艺纪律要求2.3 2.3 静电防护的目的和总的原则静电防护的目的和总的原则n2.3.1 目的和原则目的和原则 n2.3.2基本思想和技术途径基本思想和技术途径防静电原理及工艺纪律要求 2.3.1 2.3.1 目的和原则目的和原则 n静静电电防防护护的的根根本本目目的的:在在电电子子元元器器件件、组组件件、设设备备的的制制造造和和使使用用过过程程中中,通通过过各各种种防防护护手手段段,防防止止因因静静电电的的力力学学和和放放电电效效应应而而产产生生或或可可能能产产生生的的危危害害,或或将将这这些些危危害害限限制制在在最最小小程程度度,以以确确保保元元器器件件、组组件件和和设设备备的的设设计计性性能能及及使使用用性能不致因静电作用受到损害。性能不致因静电作用受到损害。n原原则则:静静电电防防护护应应从从控控制制静静电电的的产产生生和和控控制制静静电电的的消消散散两两方方面面进进行行:控控制制静静电电产产生生主主要要是是控控制制工工艺艺过过程程和和工工艺艺过过程程中中材材料料的的选选择择;控控制制静静电电的的消消散散则则主主要要是是加加速速静静电电的的泄泄漏漏和中和;和中和;两两者者共共同同作作用用的的结结果果就就有有可可能能使使静静电电电电平平不不超过安全限度,达到静电防护的目的。超过安全限度,达到静电防护的目的。 防静电原理及工艺纪律要求2.3.2 2.3.2 基本思想和技术途径基本思想和技术途径 对对静静电电敏敏感感器器件件进进行行静静电电防防护护和和控控制制的的基基本本思思想想有两条:有两条:n(1) (1) 对可能产生静电的地方要防止静电的聚集。对可能产生静电的地方要防止静电的聚集。 n(2)(2) 对已存在的电荷积聚,迅速可靠地消除掉。对已存在的电荷积聚,迅速可靠地消除掉。防静电原理及工艺纪律要求2.3.2 2.3.2 基本思想和技术途径基本思想和技术途径基本途径有:基本途径有:n(1)工艺控制法)工艺控制法n(2)泄漏法)泄漏法n(3)静电屏蔽法)静电屏蔽法n(4)复合中和法)复合中和法n(5)整净措施)整净措施防静电原理及工艺纪律要求2.3.2 2.3.2 基本思想和技术途径基本思想和技术途径n(1) 工艺控制法工艺控制法 旨在使生产过程中尽量少产生静电荷.为此应从工艺流程、材料选择、设备安装和操作管理等方面采取措施,控制静电的产生和积聚,抑制静电电位和静电放电的能力,使之不超过危害的程度。n(2) 泄漏法泄漏法 旨在使静电通过泄漏达到消除的目的。通常采用静电接地使电荷向大地泄漏;也有采用增大物体电导的方法使静电沿物体表面或通过内部泄漏,如添加静电剂或增湿。最常见的是工作人员带的防静电腕带,静电接地柱。防静电原理及工艺纪律要求n(3)(3) 静电屏蔽法静电屏蔽法内内场场屏屏蔽蔽:用接地的屏蔽罩把带电体与其它物体隔离开来,这样带电体的电场将不会影响周围其它物体。如仪器设备的金属机壳。外外场场屏屏蔽蔽:用屏蔽罩把被隔离的物体包围起来,使其免受外界电场的影响。如GaAs器件包装多采用金属盒或金属膜。n(4)(4) 复合中和法复合中和法 旨在使静电荷通过复合中和的办法,达到消除的目的。通常利用静电消除器产生带有异号电荷的离子与带电体上的电荷复合,达到中和的目的。n(5)整净措施整净措施旨在避免尖端放电的现象。为此,应该尽可能使带电体及周围物体的表面保持光滑和洁净,以便减少尖端放电的可能性。2.3.2 2.3.2 基本思想和技术途径基本思想和技术途径防静电原理及工艺纪律要求2 2. .4 4 主要的静电防护工程器材主要的静电防护工程器材n2.4.1防静电材料防静电材料n2.4.2静电防护器材静电防护器材防静电原理及工艺纪律要求2.42.4.1 .1 静电防护材料静电防护材料静电防护材料或防静电材料在静电防护和控制工程中占有重要的地位,由防静电材料制成的静电防护用品如容器、服装、传送带等是制造过程中必不可少的。n2.4.12.4.1.1 .1 与静电防护材料有关的基本概念与静电防护材料有关的基本概念n2.4.2.4.1.2 1.2 静电防护材料的主要参数静电防护材料的主要参数防静电原理及工艺纪律要求2.4.12.4.1.1 .1 与静电防护材料有关的基本概念与静电防护材料有关的基本概念n电阻和电阻率电阻和电阻率n体电阻率体电阻率n表面电阻率表面电阻率n电阻电阻n表面电阻表面电阻n体电阻体电阻n绝缘材料绝缘材料n导电材料导电材料n耗散材料耗散材料n屏蔽材料屏蔽材料n抗静电性抗静电性防静电原理及工艺纪律要求2.4.2.4.1.2 1.2 静电防护材料的主要参数静电防护材料的主要参数防静电材料的主要参数防静电材料的主要参数(1 1) 表征起电能力的参数:表征起电能力的参数: 表面静电位表面静电位U U,带电量带电量Q Q或电荷面密度或电荷面密度 ;(2 2)表征衰减能力的参数:表征衰减能力的参数: 表面电阻表面电阻R RS S,泄漏电阻泄漏电阻R R(对制品);对制品); 表面电阻率表面电阻率 S S 、体电阻率、体电阻率、 V V(对材料);对材料); 时间常数时间常数 或静电半衰期或静电半衰期t t1/21/2: 对介质对介质 ,对导体,对导体 RC RC (1/e1/e); t; t1/21/2=0.69=0.69 防静电原理及工艺纪律要求2.4.3 2.4.3 静电防护材料的分类静电防护材料的分类以表面电阻率以表面电阻率(单位单位 / )划分如下:划分如下: 10 104 4 10 105 5 10101212静电耗散材料静电耗散材料静电绝缘材料静电绝缘材料静电屏蔽静电屏蔽静电导体静电导体n根据防静电材料的来源可以分为天然材料和人造材料两大类。根据防静电材料的来源可以分为天然材料和人造材料两大类。n人造材料主要有两种制造方法:人造材料主要有两种制造方法: 一是在原来的材料中添加带电性材料或物质,添加的材料或制品一是在原来的材料中添加带电性材料或物质,添加的材料或制品具有永久性;具有永久性; 另一种方式是表面涂敷,现在也有耐久的高分子表面活性剂。另一种方式是表面涂敷,现在也有耐久的高分子表面活性剂。防静电原理及工艺纪律要求2.5 2.5 静电防护器材静电防护器材n静电防护器材主要分为两大类静电防护器材主要分为两大类: :防静电制品防静电制品 和和 静电消除器静电消除器n防静电制品防静电制品是由防静电材料制成的物品,主要作用是防止或减是由防静电材料制成的物品,主要作用是防止或减少静电的产生和将产生的静电谢放掉。少静电的产生和将产生的静电谢放掉。n静电消除器静电消除器用来中和那些在绝缘材料上积累的、无法用泄放方用来中和那些在绝缘材料上积累的、无法用泄放方法消除的静电电荷。法消除的静电电荷。防静电原理及工艺纪律要求2.5.1 2.5.1 防静电材料的制品防静电材料的制品n2.5.1.2 2.5.1.2 防静电包防静电包装和运输制品等装和运输制品等n2.5.1.1 2.5.1.1 防静电防静电服装和腕带服装和腕带n2.5.1.3 2.5.1.3 防静电地板和台垫防静电地板和台垫n其他其他防静电原理及工艺纪律要求2.5.2 2.5.2 静电消除器静电消除器(消电器、电中和器或离子平衡器)(消电器、电中和器或离子平衡器)n静电消除器静电消除器n消电器的主要类型消电器的主要类型感应式消电器;感应式消电器;高压消电器;高压消电器;放射性同位素消电器;放射性同位素消电器;离子风消电器离子风消电器防静电原理及工艺纪律要求2.6 2.6 静电防护的具体措施静电防护的具体措施n2.6.1 2.6.1 建立静电安全工作区建立静电安全工作区n2.6.2.6.2 2 包装、运输和存储过程的防静电措施包装、运输和存储过程的防静电措施n2.6.3 2.6.3 静电检测静电检测n2.6.4 2.6.4 静电防护的管理工作静电防护的管理工作防静电原理及工艺纪律要求2.6.1 2.6.1 建立静电安全工作区建立静电安全工作区图2.9典型的安全工作区示意图。防静电原理及工艺纪律要求n静电安工作区的建立主要包括:静电安工作区的建立主要包括:(1)设置防静电接地系统设置防静电接地系统;(2)铺设防静电地板和台垫;)铺设防静电地板和台垫;(3)安装静电消除器;)安装静电消除器;(4)工作人员尤其是操作人员的静电防护:)工作人员尤其是操作人员的静电防护:(5)正确的操作方法正确的操作方法(6)使用防静电器具:如防静电容器、工具等;)使用防静电器具:如防静电容器、工具等;(7)控制防静电工作区的湿度和净度。控制防静电工作区的湿度和净度。2.6.1 2.6.1 建立静电安全工作区建立静电安全工作区防静电原理及工艺纪律要求(5)正确的操作方法)正确的操作方法n拿器件时拿外壳而不触摸管脚引线拿器件时拿外壳而不触摸管脚引线n电路板安装时最后插入敏感器件电路板安装时最后插入敏感器件n不带电插拔器件和电路板不带电插拔器件和电路板n经常触摸静电接地柱经常触摸静电接地柱n不做摩擦类动作等不做摩擦类动作等n并且防止人和人之间直接传递。并且防止人和人之间直接传递。2.6.1 2.6.1 建立静电安全工作区建立静电安全工作区防静电原理及工艺纪律要求2.6.2 2.6.2 包装、运送和存储工程的防静电措施包装、运送和存储工程的防静电措施n 主主要要目目的的是防止静电的产生:如采用防静电包装、器件引脚等电位、避免摩擦、即时接地消电等。 由于没有安全工作区或接地系统,必须特别谨慎!n防静电包装的作用:防静电包装的作用: 1 1、防止静电的产生和积累;(如抗静电塑料装运管)、防止静电的产生和积累;(如抗静电塑料装运管) 2 2、使使器器件件的的所所有有管管脚脚短短路路,等等电电位位;(如如金金属属标标准准,导导电电泡泡沫,对沫,对I I类静电敏感器件)类静电敏感器件) 3 3、对外电场屏蔽。、对外电场屏蔽。运运送送过过程程避免摩擦、接触、振动和冲击等;优化传输线的速度、采取消电措施等。防静电原理及工艺纪律要求2.6.3 2.6.3 静电检测静电检测(1)常用的静电检测仪表常用的静电检测仪表静电电位计、兆欧表(高阻表)、腕带检测仪、连接监测仪等。静电电位计:适于导体的接触式(会改变待测物体的导电状况)和适于绝缘体的非接触式(利用静电感应原理)。非接触式静电计:直感式、旋转叶片式、振动电容式和集电式。(2)静电检测分类静电检测分类按时间分:经常性、定期性和临时性;按测试精度分:定量和定性按场所分:现场测试和试验室测试,防静电原理及工艺纪律要求2.6.4 2.6.4 静电防护的管理工作静电防护的管理工作(1(1) 建立完整、严格的防静电控制程序,贯彻到设建立完整、严格的防静电控制程序,贯彻到设计计、采采购、生产工艺、质量保证、包装、存储购、生产工艺、质量保证、包装、存储和和运运输输等等各各环环节和部门;节和部门;(2 2) 醒目的静电敏感器件标志;醒目的静电敏感器件标志;(3 3) 静电防护的培训。静电防护的培训。图图2.11 各种防静电标记各种防静电标记(a) 防静电工作区防静电工作区(b) 和和(c)防防静静电电容容器器、元元件件架架、运输车等器材运输车等器材(d)经防静电也处理的物品和场所经防静电也处理的物品和场所防静电原理及工艺纪律要求2.7 2.7 静电防护小结静电防护小结(1 1)将所有元器件当作是静电敏感器件;)将所有元器件当作是静电敏感器件;(2 2)在没有良好接地的情况下,永远不要接触敏感器件或组件;)在没有良好接地的情况下,永远不要接触敏感器件或组件;(3 3)如果)如果ICIC不在工艺线或防静电工作台上时,将它们保存在接地屏蔽的容器中;不在工艺线或防静电工作台上时,将它们保存在接地屏蔽的容器中;(4 4)带有)带有ICIC的电路板必须在防静电工作台处理;的电路板必须在防静电工作台处理;(5 5)腕带、鞋套应每天检测,保证满足参数要求;)腕带、鞋套应每天检测,保证满足参数要求;(6 6)所有仪器和设备都要接地;)所有仪器和设备都要接地;(7 7)流过)流过ICIC的气体和液体要保持低速;的气体和液体要保持低速;(8 8)长袖应卷起,并戴上防静电袖套;)长袖应卷起,并戴上防静电袖套;(9 9)在没有其它防静电措施的情况下,不要拿装在防静电管中的)在没有其它防静电措施的情况下,不要拿装在防静电管中的ICIC;(1010)在可能产生静电的工序使用定点离子消电器;在可能产生静电的工序使用定点离子消电器;(1111)腕带要保持人体和地等电位;)腕带要保持人体和地等电位;(1212)ESDESD保护工作台要保持器件和地等电位;保护工作台要保持器件和地等电位;防静电原理及工艺纪律要求第三部分:工艺纪律讲解防静电原理及工艺纪律要求1 1、如何理解工艺纪律?、如何理解工艺纪律?2 2、如何不违犯工艺纪律?、如何不违犯工艺纪律?n没有规矩,不成方圆。没有规矩,不成方圆。n养成良好的工作习惯。养成良好的工作习惯。防静电原理及工艺纪律要求n1 1、员工有没有按要求戴好防静电手腕带,静电手腕带测试记录是否及真实、员工有没有按要求戴好防静电手腕带,静电手腕带测试记录是否及真实完整规范完整规范n2 2、电烙铁的接地电阻是否小于、电烙铁的接地电阻是否小于2020殴母,实际测量温度是否在烙铁使用管殴母,实际测量温度是否在烙铁使用管理规定制定的范围内。烙铁测试记录是否及时完整真实规范理规定制定的范围内。烙铁测试记录是否及时完整真实规范, ,烙铁烙铁, ,手带手带有无文件规定检测并留下真实完整记录有无文件规定检测并留下真实完整记录n3 3、员工有没有按要求关闭电源后插拔显示板线组、员工有没有按要求关闭电源后插拔显示板线组( (只适用开关板线)只适用开关板线)n4 4、芯片在程序烧录后是否存放在原包装或防静电器具里、芯片在程序烧录后是否存放在原包装或防静电器具里n5 5、工作台的地线是否可靠接地、工作台的地线是否可靠接地n6 6、检板工位有没有将检好的电路板放在防静电塑料垫上不叠板并带防静电、检板工位有没有将检好的电路板放在防静电塑料垫上不叠板并带防静电手腕带手腕带n7 7、在包装工位成品有没有按照电控产成品包装防护规范要求进行包装、在包装工位成品有没有按照电控产成品包装防护规范要求进行包装n8 8、产成品周转包装所用容器是否与电控产品包装防护规范上指定的相、产成品周转包装所用容器是否与电控产品包装防护规范上指定的相符合符合工艺纪律中对防静电方面有哪些要求?工艺纪律中对防静电方面有哪些要求?防静电原理及工艺纪律要求咦,才这么几道菜啊?少而精,正对胃口!今天真开心,这里各方面都很好!我觉得味道淡了点课程回顾课程回顾防静电原理及工艺纪律要求防静电原理及工艺纪律要求
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