esd-20.20-静电放电防护培训总结培训讲学
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一、什么是ESD?ESD是代表英文ElectroStaTIc Discharge即“静电放电”的意思。
ESD是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热(火花)效应(如静电引起的着火与爆炸)及和电磁效应(如电磁干扰)等的学科。
近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂,对静电放电的电磁场效应如电磁干扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)问题越来越重视。
ESD 不是认证,只是一个检测项目,就是静电,测试产品对静电的抗干扰能力只有EMC实验室的认证公司都有这种测试场地。
二、为什么需要ANSI/ESDS20.20认证?ANSI/ESDS20.20标准是由ESDA编制的用于电子、电气、通讯业静电防护体系实施规范与指南。
可以看作是企业潜在客户的特定要求。
实施ANSI/ESDS20.20标准的认证,可使有志于成为知名跨国企业供应商的本地企业,早于竞争对手满足顾客的要求,使自己立于主动位置。
由知名公正的第三方认证机构实施现场的体系认证,可以公正、客观地证明企业在静电防护与控制体系建立与实施的适宜性、充分性和有效性;可以适当减少第二方认证所需的成本。
三、ESD适用的行业?3.1包括电子电气,IT和通讯等3.2静电防护要求高的企业,如生产晶片,磁头的企业。
3.3知名跨国公司的下属企业或者供应商,如IBM,INTEL等3.4承接OEM、ODM的知名EMS企业。
四、建立ESD.20静电管理体系流程:4.1体系策划1)成立一个跨部门的ESD专案团队:确定组织架构并定义职责,包括(ESD主席、ESD协管员、ESD各部门现场改善负责人、ESD培训人员);2)评估现有防护状况:用4M1E方法找出生产环境电荷源,规划EPA区域,制定改善防护措施,需求ESD设备仪器资源评估及准备;3)培训:培训专员负责公司技术员以上内审员培训,各部门ESD责任人负责工人的全员培训4)ESD改善实施落实各部门负责人负责实施5)内审及认证4.2体系文件及表单的建立1)ESD管理程序(ESD管制计划、ESD日/周核查记录表、ESD异常检查报告)2)工厂静电环点检作业指导书(静电环测试记录表)3)工厂无尘车间管理作业指导书(无尘服送洗记录表)4)防静电材料来料检验标准5)防静电涂覆作业指导书6)电子元器件防静电技术作业指导书(元器件静电等级及控制对照表)7)温湿度管理工作程序(温湿度记录表)8)离子风机操作与保养作业指导书(离子风机保养记录表)9)静电消散仪作业指导书(静电消散仪维护保养记录表)(离子风机静电消散记录表)10)重锤式表面电阻测试仪作业指导书(重锤式表面电阻测量仪点检、保养、使用记录表、表面电阻测量记录表)11)工装夹具ESD控制作业指导书(电测主板接地点检表、烙铁接地、漏电点检表)12)静电测试仪作业指导书(静电压测试记录表、静电测试仪维护保养记录表)13)防静电耗材来料检验SOP14)ESD管制计划五、企业做ESD20.20静电管理体系认证益处:通过ESD20.20认证,可以获得并不限于下列益处:5.1持续提高企业静电放电防护控制措施。
ESD防护培训汇报人:2023-12-14•ESD基本概念与危害•ESD防护基础知识•ESD防护设备与工具使用方法目录•ESD防护流程与规范操作•ESD检测与评估方法•ESD培训计划与实施方案01ESD基本概念与危害ESD定义及产生原因由于摩擦、感应或传导等原因,物体间产生的电荷转移导致静电放电。
产生原因摩擦起电、感应起电、传导起电等。
ESD可能导致电子元器件损坏,如击穿、短路等。
损坏元器件降低产品性能引发故障ESD可能导致电子设备性能下降,如灵敏度降低、误报率增加等。
ESD可能导致电子设备出现故障,如死机、重启等。
030201ESD对电子设备影响定期对工作场所进行静电检测和维护。
预防措施人员危害:ESD可能导致人员受到电击、电火花灼伤等危害。
穿戴防静电工作服、鞋袜等个人防护用品。
对员工进行ESD防护培训,提高员工对ESD的认识和防范意识。
ESD对人员危害及预防措施010302040502ESD防护基础知识通过摩擦两个不同的物体,可以产生静电电荷。
摩擦起电当一个带电物体接近一个不带电物体时,不带电物体也会带上与带电物体相反的电荷。
感应起电通过直接接触,电荷可以从一个物体转移到另一个物体。
传导带电当一个带电的绝缘体靠近一个不带电的导体时,导体上的电荷重新分布,产生静电感应现象。
静电感应静电产生原理及影响因素静电消除方法与原理通过将物体连接到大地,可以将静电电荷泄放到大地中。
通过使用金属屏蔽体将静电电荷限制在一定范围内,防止静电电荷扩散。
通过使用静电消除器或离子发生器产生相反的电荷,中和物体上的静电电荷。
使用防静电工作服可以有效地减少摩擦起电和感应起电,从而降低静电产生。
接地屏蔽中和防静电工作服4级对地电压大于2kV,且在特定条件下可能产生火花或放电现象。
3级对地电压大于2kV,可能产生火花或放电现象。
2级对地电压在1kV至2kV之间,不产生火花或放电现象。
0级对地电压小于0.5kV,不产生火花或放电现象。
ESD(静电)防护培训汇报人:2023-12-24•ESD基本知识•ESD防护措施•ESD安全操作规程目录•ESD检测与监控•ESD事故处理与应急响应•ESD防护案例分析01ESD基本知识在两个具有不同静电电位的物体之间发生的静电电荷转移的现象。
采取一系列措施来减少静电对电子设备造成的损害。
ESD定义ESD防护静电放电(ESD)当两个物体相互摩擦时,它们之间的电子转移会导致一个物体带正电,另一个物体带负电。
摩擦起电感应起电电场击穿当一个带电物体接近导体时,导体上的自由电荷会受到电场力的作用而重新分布,形成感应电荷。
在强电场的作用下,气体分子被电离形成导电通道,导致静电放电。
030201ESD产生原因ESD产生的瞬时电流可能超过元器件的承受能力,导致元器件损坏。
损坏元器件ESD可能导致元器件性能下降或功能失效,从而降低产品的可靠性。
降低产品可靠性ESD可能引发火灾或爆炸等安全事故,对人员和财产安全造成威胁。
引发安全隐患ESD对电子设备的影响02ESD防护措施人员防护为工作人员提供防静电工作服,以减少人体带电的风险。
选择具有防静电功能的鞋子,以降低人体与地面的电位差。
使用腕带将人体静电引入大地,保持人体与大地等电位。
在特定操作中,为工作人员提供防静电手套以减少静电产生。
防静电工作服防静电鞋腕带防静电手套将工作区域划分为防静电工作区和非防静电工作区,并设置明显的标识。
防静电工作区确保设备接地,将设备上的静电引入大地。
设备接地对关键设备进行静电保护,防止静电对其造成损坏。
设备保护区域划分与设备保护规范操作流程制定并实施防静电操作流程,确保工作人员遵循正确的操作程序。
标识设置在工作区入口、出口和明显位置设置防静电工作区标识,提醒工作人员注意防静电。
培训与宣传定期开展防静电培训和宣传活动,提高工作人员的静电防护意识。
防静电工作区标识与规范使用防静电包装材料对产品进行包装,以减少产品在运输和存储过程中的静电积累。
ESD-静电放电防护培训总结本次ESD培训主要学习了ESD的国际标准介绍以及ESD标准技术和测试要求简介。
初步了解了ESD国际标准S20.20的一些标准要求和程序编制的基本要求。
一、ESD基础知识ESD是Electro Static Discharge的简称,也即静电放电。
静电就是物体表面过剩或不足的相对静止电荷,它是电能的一种表现形式。
静电是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果,是通过电子转移而形成的。
这些不平衡的电荷就产生一个静电场。
静电放电(ESD),就是两个带不同静电电位的物件相互接近到某程度或接触时,静电从一个物件突然流放到另一物件上,发生电荷转移的现象。
静电产生的来源和途径。
静电的产生主要有以下几种方式:摩擦、接触(传导)、分离、感应、冲流、辐射、压电、温差、电解等常见途径。
摩擦产生静电的材料序列为摩擦静电序列+(正极): 空气→人手→石棉→兔毛→玻璃→云母→人发→尼龙→羊毛→铅→丝绸→铝→纸→棉花→钢铁→木→琥珀→蜡→硬橡胶→镍、铜→黄铜、银→金、铂→硫黄→人造丝→聚酯→赛璐珞→奥轮→聚氨酯→聚乙稀→聚丙稀→聚氯乙稀(PVC)→二氧化硅→聚四氟乙稀 : -(负极)摩擦起电的产生机理是:上述任意两种介质摩擦后前者带正电,后者带负电,且相距较远的两种介质通常比相距较近的两种介质所产生的摩擦电量大。
由于摩擦材料不同,摩擦程度不同,材料表面均匀度不同,接触力,摩擦力,分离速度不同最终产生的电荷量也不同。
感应起电的产生机理是:不带电的物体接近带点的物体时,由于静电场电力线的存在,而是不带电的物体在静电场的作用下,在接近带电体的一侧产生于带电体电荷异性的电荷。
分离起电是相互密切结合的物体剥离时,而引起电荷分离,最终引起分离物体双方带异性电荷。
而其中摩擦、接触分离、感应是最常见,而且对电子行业危害最大的静电产生途径。
产生静电量大小的主要因素有材料种类、接触面积、材料表面均匀性、表面粗糙情况、接触分离力的大小、分离速度、环境温湿度等。
生产现场的典型静电源及来源:油漆, 腊面, 塑胶和乙烯树脂,塑料,抛光木材工作表面;油漆, 腊面,塑料,抛光木材,毛毯,砖地板地面;玻璃纤维, 塑胶, 表面处理木料等材料椅子;操作人员的普通衣物, 头发, 鞋子, 手套等;塑胶袋, 气泡包装, 海绵, 盒子等包装;塑胶袋, 气泡包装, 海绵, 盒子,刷子等工具物品;显示器,电吹风或热吹风枪,复印机,打印机,电脑,喷雾清洗剂,压缩气气枪,水枪等设备工具。
以及人体在地板地毯上的走动,物品的取放,以及没有接地措施的人体运动等也会产生静电。
静电的危害有1、ESA模式。
即静电(力)吸附灰尘,降低元件绝缘电阻。
2、ESD模式。
静电放电破坏,造成电子元件损坏。
3、EMI模式。
静电放电产生电磁场幅度很大,频谱极宽,对电子元件产生干扰。
静电放电的失效机理有热二次击穿,金属喷镀烧熔,介质击穿,气体电弧放电,表面击穿,体积击穿等。
静电放电模型。
1、人体模型(HBM)。
静电损伤最普遍的原因之一是通过从人体或带电材料到静电放电敏感(ESDS)器件之间的一系列有效电阻(1~1.5K Ω)发生静电电荷的直接转移。
手指与ESDS器件或组件表面的简单接触就可使人体放电,可能造成器件损坏。
用以模拟这类事件的模型就叫人体模型(HBM)。
HBM模式是带电人体对电子元件的损害。
2、机器模型(MM)。
与HBM事件类似的放电还可发自导电物体,例如金属做的工具或设备。
机器模型源自日本,是试图建立一个最恶劣的HBM事件的结果。
这个ESD模型包含一个200pF的电容,它向未串联阻抗的一个元件直接放电。
与最恶劣的人体模型相比,机器模型也许过于严格。
然而,现实世界确实有该模型所代表的情况存在。
例如,来自充电板组件或自动测试器电缆的快速放电。
MM模式是带电或放电设备对电子元件的损害模型。
3、带电器件模型(CDM)。
来自ESDS器件的电荷转移也是ESD事件。
例如,一个器件可能在顺着送料器滑入自动装配机时被充电。
如果它随后接触到插头或其它导电表面,从该器件到金属物体的快速放电就可能发生。
这个事件就是带电器件模型(CDM)事件,对某些器件而言可能比HBM更具破坏性。
尽管放电持续时间非常短暂(通常小于1纳秒),但电流峰值可达几十安培,甚至数百安培。
CDM模式是带电器件对导体或其他器件的损害模型。
二、ESD防护设计及控制ESD STM5.1,ESD STM5.2,ESD STM5.3从HBM,MM,CDM三种模式对ESDS器件进行了敏感度分级。
通常依据人体模型按下列标准来划分器件的静电敏感度:I 级 0~1999VII 级 2000~3999VIII 级 4000~15999V非静电敏感≥16000V静电控制防护的基本方法对静电的控制主要从三个原理:1、对所有导体进行接地处理。
2、对所有易产生静电的绝缘物进行隔离或控制。
3、进行EPA区划分,在运输和存储过程中使用ESD防护包装。
具体控制项从人机、物、料、环五方面分析区别。
1、ESD控制的基本原则做好ESD防护设计:器件选型、合理布线、设计保护电路等消除和减少静电的产生:减少或消除静电产生的过程、维持过程和材料处于等电势等使静电荷泻放与中和:使用静电导体、接地、电离器来泻放与中和静电保护产品免遭ESD伤害:使用防静电材料包装和储运2、防静电区设计原则划分EPA(ESD Protected Area)区域。
抑制静电荷的积累和静电压的产生。
如设备、仪器、工装不使用塑料、有机玻璃、普通塑料袋。
安全、迅速、有效地消除已产生的静电荷,使用有绳防静电腕带、防静电椅、防静电周转车、防静电周转箱。
保证静电压小于100V。
3、防静电系统要素(1)、地面防静电地面(防静电水磨石,防静电地板)体电阻10 5~10 9Ω,敷设地线网。
(2)、工位使用防静电工作台,防静电椅。
使用防静电台垫。
(3)、接地a、防静电工作区必须有安全可靠的防静电接地装置,地电阻小于4 Ω。
防静电地线不得与电源零线相接,不得与防雷地线共用,使用三相五线制供电时,其地线可以作防静电地线。
b、工作台面、地垫、坐椅和其它导静电的ESD保护设施均应通过限流电阻接入地线,腕带等应通过工作台顶面接地点与地线连接,工作台不可相互串联接地。
c、防静电工作区接地系统,包括限流电阻和连接端子应连接可靠并具有一定载流能力,限流电阻阻值选择应保证漏泄电流不超过5mA ,下限值取为1M Ω。
(4)、温湿度20~30℃,相对湿度30~70%。
(5)、增湿增湿器使空气潮湿,防止静电荷积累,此法不适于增湿后会产生有害影响的场地。
(6)、电离器不能有效地泄放静电荷的场合,可采用电离器通过空气中的正负离子来防止和中和元器件和其它物体上电荷积累,电离能力大于250V/s 。
(7)、人体穿防静电工作服、工作鞋,戴有绳防静电腕带、手套、指套等。
(为什么我们要禁止使用无绳防静电腕带?)(8)、包装静电敏感器件应采取防静电保护性包装,如防静电袋、防静电盒等。
(9)、贮存、运输静电敏感器件必须存放在防静电容器(箱、袋)内,并用防静电运输工具(箱、车)周转。
贮运中要远离静电场、电磁场或放射场,如电脑显示器顶部。
4、操作注意事项1)尽量减少手工操作和接触ESDS件2)让ESDS器件保持在原包装中,直到组装或使用。
3)在接触ESDS件之前接地放电4)将所有工作范围内的物件,包括桌面、盒子、推车、工具等进行接地,然后才开始工作5)使用专用ESD屏蔽材料。
6)运送ESDS件时使用有足够静电保护的包装及运输工具。
7)在从包装中取出ESDS件前先触摸包装本身8)将所有的电子器件以ESDS 件看待9)在只有设置防静电保护措施的工作台处理ESDS件。
10)避免使ESDS 件在任何表面上推动摩擦。
11)工作中任何时候都保持人员的接地措施(如带好腕带等)。
12)如果没有使用防静电工作服,一般衣物必须有足够的距离。
13)拿取非导体部分,而不是引脚或导体部分。
14)放置ESDS器件时引脚面向耗散物三、ESD国际标准在国际静电放电(ESD)协会制定的最新标准ANSI/ESD-S20.20-2007标准中提出来对静电控制方案的行政和技术要求,以及建立,实施和维护静电放电的控制方案。
这个标准适用于建立对电气和电子零件,装置和设备(不包括电动引爆装置)的静电保护。
标准适用的领域包括:制造、处理、组装、安装、包装、标签、服务、测试、检验、运输以及其他除此之外,在处理电气,电子零件,装置和设备中,对静电损害的敏感度超过或等于人体模型的100V的情况。
标准规定ESD静电放电控制方案的程序文件要求包括控制计划、培训计划、验证计划等三个计划,以及测试方法、防静电物品识别认定、设备人员接地管理、防静电区域管理、防静电搬运标示包装规定以及删减申明等六个方面的内容。
S20.20及补充标准明确了一些主要的技术和测试标准,同时标准中讲述了测试类型、测试方法、部分测试仪器要求但并没有规定使用什么测试仪器。