ESD防静电知识
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esdESD的意思是―静电释放‖的意思,它是英文:Electro-Static discharge 的缩写,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、危害及静电防护等的学科。
因此,国际上习惯将用于静电防护的器材统称为―ESD‖,中文名称为静电阻抗器。
一.ESD知识介绍静电是一种客观的自然现象,产生的方式多种,如接触、摩擦等。
静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。
人体自身的动作或与其他物体的接触,分离,摩擦或感应等因素,可以产生几千伏甚至上万伏的静电。
静电在多个领域造成严重危害。
摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。
生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿,屏蔽与接地。
人体静电防护系统主要有防静电手腕带,脚腕带,工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成,具有静电泄露,中和与屏蔽等功能。
静电防护工作是一项长期的系统工程,任何环节的失误或疏漏,都将导致静电防护工作的失败。
静电的危害:静电在我们的日常生活中可以说是无处不在,我们的身上和周围就带有很高的静电电压,几千伏甚至几万伏。
平时可能体会不到,人走过化纤的地毯静电大约是35000伏,翻阅塑料说明书大约7000伏,对于一些敏感仪器来讲,这个电压可能会是致命的危害。
静电学主要研究静电应用技术,如静电除尘、静电复印、静电生物效应等。
更主要的是静电防护技术,如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及兴航与军事领域的静电危害,寻求减少静电造成的损失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,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,已经成为一个迫切需要解决的问题。
一方面,一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度,另一方面,静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出,静电危害造成了相当严重的后果和损失。
一﹑ESD常识﹕1. ESD简介﹕ESD(Electro Static Discharge)即” 静电放电”的意思﹐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)和电磁效应(如电磁干扰)等的学科。
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(EM1)及电磁兼容性(EMC)问题越来越重视。
2. 静电的产生﹕物质是由分子组成﹐分子由原子组成﹐原子由带负电的电子和带正电的质子组成。
在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。
但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子而侵入其它的原子B,A原子因缺少电子数而带有正电现象,称为阳离子、B原子因增加电子数而呈带负电现象,称为阴离子。
(如图所示﹕)造成不平衡电子分布的原因是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)。
------- 常见的静电产生方式有以下几种﹕A “接触分离”起电﹕任何两个不同材质的物体接触后再分离﹐会因外力(如动能﹑位能﹑热能﹑化学能等)作用造成两个物体正负电荷分布不平衡﹐即产生静电。
通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的”接触分离”起电﹐在日常生活中脱衣服产生的静电也是”接触分离”起电。
固体﹑液体甚至气体都会因接触分离而带上静电﹔我们的周围环境甚至我们的身上都带有不同程度的静电﹐当静电累积到一定程度时就会发生放电。
------摩擦起电实质上也是接触分离起电。
在日常生活﹐各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电,如工作桌面﹑地板﹑椅子﹑衣服﹑卷宗﹑包装材料﹑流动空气等。
B 感应起电﹕✧当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电﹔✧当物体A与C发生放电时会造成C与B之间放电﹔✧若C与B之间不发生放电,则C会带上剩余的电荷。
静电放电(ESD)及防护基础知识一. 术语及定义1.静电:物体表面过剩或不足的静止的电荷2.静电场:静电在其周围形成的电场3.静电放电:两个具有不同静电电位的物体,由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。
静电电场的能量达到一定程度后,击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。
4.静电敏感度:元器件所能承受的静电放电电压5.静电敏感器件:对静电放电敏感的器件6.接地:电气连接到能供给或接受大量电荷的物体,如大地,船等.7中和:利用异性电荷使静电消失8防静电工作区:配备各种防静电设备和器材,能限制静电电位,具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地二、静电的产生:1.摩擦:在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的最普通方法,就是摩擦生电。
材料的绝缘性越好,越容易是使用摩擦生电。
另外,任何两种不同物质的物体接触后再分离,也能产生静电;。
2. 感应:针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如将其置于一电场中,由于同性相斥,异性相吸,正负离子就会转移。
3. 传导:针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如与带电物体接触,将发生电荷转移。
三、静电对电子工业的影响集成电路元器件的线路缩小,耐压降低,线路面积减小,使得器件耐静电冲击能力的减弱,静电电场(Static Electric Field)和静电电流(ESDcurrent)成为这些高密度元器件的致命杀手。
同时大量的塑料制品等高绝缘材料的普遍应用,导致产生静电的机会大增。
日常生活中如走动,空气流动,搬运等都能产生静电。
人们一般认为只有CMOS类的晶片才对静电敏感,实际上,集成度高的元器件电路都很敏感。
A.静电对电子元件的影响A)静电吸附灰尘,改变线路间的阻抗,影响产品的功能与寿命。
B)因电场或电流破坏元件的绝缘或导体,使元件不能工作(完全破坏)。
C)因瞬间的电场或电流产生的热,元件受伤,仍能工作,寿命受损。
esd专项知识
ESD(静电放电)专项知识包括以下几个方面:
1. 静电产生原理:电子围绕原子核运动,当有外力作用时,电子会脱离轨道,离开原来的原子而侵入其它的原子,导致物体表面出现过剩或不足的静止电荷。
2. 静电特点:高电位、低电量、小电流、作用时间短、复现性差、瞬间现象多、受湿度影响较大。
3. 静电产生方式:接触起电、感应起电、热电和压电起电、喷射起电等。
4. 静电对电子工业的危害:静电吸附、静电放电引起的器件击穿(硬击穿和软击穿)、静电感应、静电放电时产生的电磁脉冲导致电路出现错误、设备误动作等。
5. 防静电工作区场地要求:地面材料应选用防静电导体材料,如防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地垫并有效接地。
天花板材料应选用抗静电型材料制品,墙壁面料应使用抗静电型墙纸。
湿度控制方面,防静电工作区的环境相对湿度以不低于50%为宜。
6. 防静电防止方法:坚持预防为主,消除产生静电的过程;安全地泄放或中和静电;实时检测生产进程与环境。
7. 防静电警示标志:对静电敏感不得接近、ESD敏感标志、防护措施已到位、ESD保护标志等。
ESD防静电介绍静电是在平衡状态下,正电荷和负电荷之间的电势差引起的。
在工业和生活中,静电经常会给我们带来麻烦。
特别是在电子设备制造领域,静电可能导致设备故障或损坏,称为ESD(Electrostatic Discharge)。
ESD是有害的,因为它可以瞬间释放巨大的电量,对敏感的电子设备造成伤害。
为了保护电子设备,需要采取一系列的防静电措施。
本文将介绍ESD的原理、影响和控制方法。
一、ESD的原理静电的形成源于电荷的不平衡。
当物体摩擦、分离或接触时,电子从一个物体转移到另一个物体上,导致电荷不平衡。
当电荷积累到一定程度时,会发生电晕放电现象,产生ESD。
静电可通过直接接触和电场耦合方式传导。
直接接触是指当带电物体接触未带电物体时,电荷会从带电物体传递给未带电物体。
电场耦合是指当带电物体附近存在强电场时,未带电物体会通过电场传导来获取电荷。
二、ESD的影响ESD会对电子设备造成严重的影响。
首先,ESD可能造成电子设备的瞬时故障或永久损坏。
当静电放电发生时,极短的时间内会产生高电压,使电子器件的内部结构或元件受到损坏。
此外,ESD还可能对电子设备的性能产生影响。
电子设备中的微小电路和元件容易受到静电影响,导致信号失真、性能下降或功能失效。
三、ESD的控制方法为了避免ESD对电子设备的影响,需要采取一系列的防静电措施。
1. 安全大地接地系统建立良好的接地系统是防止ESD的重要措施。
通过将设备的金属外壳和地面相连,可以将ESD引导到大地。
接地系统需要经过定期检查和维护,确保接地连接良好。
2. 静电防护装置在生产线上,使用专门的静电防护装置可以减少ESD的发生。
例如,使用ESD防护工作台、ESD防静电衣物和鞋靴、ESD防静电手套等。
这些装置可以有效地将静电引流,防止静电放电对电子设备造成损害。
3. ESD敏感区域管理在生产线上,可以设置ESD敏感区域。
在这些区域中,应该禁止使用衣物、鞋靴和设备等可能导致静电产生的物品。
ESD知识介绍范文ESD(静电放电)是指静电在材料表面或器件之间突然放电的现象。
静电放电可能会损坏传统电子器件,对电子产品产生严重的影响。
ESD问题是电子行业中面临的一个重大挑战,尤其是在当今高度集成的半导体器件中,由于器件尺寸变小,电压和电流也变得更小,因此对ESD的抗击打能力要求更高。
ESD是许多电子产品日常生产和使用中面临的一种常见问题,因此了解ESD的知识对于保护电子产品和设备非常重要。
第一部分:ESD基础知识1.静电的产生和积累静电产生是指由于摩擦、分离和接触等原因,在不导电或半导电的材料被带电时,静电电荷分布在其表面或内部。
当静电电荷积累到一定数量时,就会引发静电放电,即ESD现象。
2.ESD的危害ESD放电会导致电子元器件内部电路被击坏,影响产品的性能甚至导致设备的故障。
由于ESD放电是瞬态的高电压电流,所以能够引起瞬态击穿,瞬间烧毁晶体管、集成电路等器件。
第二部分:ESD防护的措施1.ESD防护设备ESD防护设备主要包括防静电地板、防静电工作台、静电消除器、静电腕带等。
这些设备可以有效将人体和设备的静电放电导入地面,减少ESD的产生。
2.ESD保护规范3.人员培训对从事电子产品生产和维护的人员进行ESD防护培训是非常重要的。
培训内容包括ESD的危害、防护措施、地面接地等相关知识,以确保员工能够正确使用防护设备和操作规程。
第三部分:ESD防护的重要性1.保护电子产品ESD放电可能会对电子产品产生严重的影响,导致产品的性能下降甚至失效。
通过有效的ESD防护措施,可以减少产品的损坏率,提高产品的可靠性。
2.降低生产成本ESD放电造成的器件损坏会增加产品的维修成本和报废率,同时也会降低生产效率和产品的品质。
通过实施有效的ESD防护,可以减少这些损失,降低生产成本。
3.保护员工安全ESD放电在极端情况下可能会对人体产生危害,例如触电、烧伤等。
通过合理的ESD防护措施,可以保护员工的安全,创造一个良好的工作环境。
esdES D的意思是―静电释放‖的意思,它是英文:Elec tr o-Static disc har ge 的缩写,即"静电放电"的意思。
ES D是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。
因此,国际上习惯将用于静电防护的器材统称为―ESD‖,中文名称为静电阻抗器。
一.ES D知识介绍静电是一种客观的自然现象,产生的方式多种,如接触、摩擦等。
静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。
人体自身的动作或与其他物体的接触,分离,摩擦或感应等因素,可以产生几千伏甚至上万伏的静电。
静电在多个领域造成严重危害。
摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。
生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿,屏蔽与接地。
人体静电防护系统主要有防静电手腕带,脚腕带,工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成,具有静电泄露,中和与屏蔽等功能。
静电防护工作是一项长期的系统工程,任何环节的失误或疏漏,都将导致静电防护工作的失败。
静电的危害:静电在我们的日常生活中可以说是无处不在,我们的身上和周围就带有很高的静电电压,几千伏甚至几万伏。
平时可能体会不到,人走过化纤的地毯静电大约是35000伏,翻阅塑料说明书大约7000伏,对于一些敏感仪器来讲,这个电压可能会是致命的危害。
静电学主要研究静电应用技术,如静电除尘、静电复印、静电生物效应等。
更主要的是静电防护技术,如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及兴航与军事领域的静电危害,寻求减少静电造成的损失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,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,已经成为一个迫切需要解决的问题。
一方面,一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度,另一方面,静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出,静电危害造成了相当严重的后果和损失。
防静电知识培训
一 、生活中的静电常识
静电是一种生产和生活中常见的现象,静电常给我们的生产和生活带来很多麻烦.有时,它使
人遭到电击;有时,它严重影响正常工作;更有甚者,它可能引起火灾和爆炸事故.
在干燥和多风的秋天,在日常生活中,我们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光,见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱,拉门把手、开水龙头时都会“触电”,时常发出“啪、啪”的声响,这就是发生在人体的静电,上述的几种现象就是体内静电对外“放电”的结果。
人体活动时,皮肤与衣服之间以及衣服与衣服之间互相摩擦,便会产生静电。
随着家用电器增多以及冬天人们多穿化纤衣服,家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来,加之居室内墙壁和地板多属绝缘体,空气干燥,因此更容易受到静电干扰。
二、静电和静电放电的定义和特点
静电:就是静止不动的电荷。
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。
静电放电:通常也叫ESD,是英文Electric Static Discharge 的缩写,翻译成中文的意思就是静电的放电。
是处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移。
三、静电的产生
人们在各种生活作息:举手投足、取物的过程中皆有移动、搬运的动作,移动的先决条件是
『 磨擦』,在磨擦过程中会改变物体的正、负电子量,这些正、负电子在累积到适当能量时,
接触分离
摩擦起电
感应起电
当两对象相接近其电位或能量不同,如『导体,半导体』时即会有释放的动作,这就是静电发生的最基础过程。
四、为何静电需要防护
静电可以说是无所不在,任何两个不同材质的物体摩擦,都有可能产生静电。
而档带有静电的物体接触到IC的金属脚时所产生的瞬间高压放电,会经由金属脚影响内部电路,所以说经由静电放电所引起的损害,是造成电子系统失效最大的潜在原因。
如果没有静电的保护措施,那么有高达50%的电子系统失效是由ESD所造成的。
随着大规模集成电路的问世,许多电子元件在几百伏甚至几十伏就会损坏,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上再检测,结果出现很多问题,分析也相当困难。
特别是在出现一些潜在损坏时,即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化。
无论是静电电场还是静电电流都可能给器件造成致命的危害或潜在的损伤。
2、ESD对元器件的损害后果导致硬击穿或软击穿
硬击穿:是一次性造成元件介质击穿、烧毁或永久性失效,使集成电路彻底损坏,永久性失效,当静电放电能量达到一定值时,足以引起封装集成电路块的爆炸,可能造成人身伤害。
软击穿:是造成元器件的性能劣化或参数指标下降,但还没有完全损坏而形成隐患,在最后质量检验中很难被发现,在使用时静电造成的电路潜在损伤,会使其参数变化,品质劣化,寿命降低等。
3、ESD损坏其突出特点就是随机性和不易察觉性。
4、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影响:
a、静电吸附灰尘,降低元件绝缘电阻(缩短寿命)
b、静电放电破坏,使元件受损不能工作(完全破坏)
c、静电放电电场或电流产生的热,使元件受伤(潜在损伤)
如果元件全部破坏,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。
五、静电防止的方法
1、静电防止的方法可分为5类,屏蔽法、泄放法、中和法、抑制静电法、加湿法。
2、屏蔽法:采用等电位外壳将被防护的物件包围起来,使内部的物件也具有相等电位即使屏蔽壳带有大量的静电电荷,放电现象也只在壳外发生,内部物件不受影响。
例如:a、为了使机器不受外电场的影响,将它用导体壳罩起来。
另外一种情况是为了使某带电体不影响周围空间,也可用导电壳将它罩起来。
b、静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中,通常用静电屏蔽袋的方法可以削弱外界静电对电子元件的影响。
防静电包装袋(包刮静电箱、IC包装用的静电袋)在现场一般只需测量表面电阻值即可,测量包装物表面任意两点的电阻值,小于1000MΩ,即满足要求。
2、泄放法:通过接地连接将放静电物体的表面与大地等电位,使静电接地泄放到大地中去。
只要防静电系统所有点的静电泄漏电阻在100KΩ-100MΩ之间就满足要求。
a、设备接地:将自动装配设备使用的导轨、传动带等所有导体连接在一起,然后接地,
并保持低的接地电阻,使导体上的电荷迅速向大地散逸,不致引起静电放电危害。
b、人员接地:人体是最普通存在的静电危害源,对于静电来说,人体是导体,所以可对
人体采用带静电环的接地措施放静电。
c、静电防护接地设施的定期检查:
设备工具的接地电阻<1.0Ω;防静电环接地电阻在0.8MΩ-1.2MΩ之间;
3、中和法:是利用空气中的带电离子来中和物体表面的静电电荷的方法。
例如:a、离子风机和X射线是专门向空气中散发带电离子的设备,能够有效中和物体表面的静电电荷。
b、湿度较高的空气环境(>30RH%)也具有静电的中和作用。
4、抑制静电法:主要从静电产生的根源入手,减少摩擦起电的可能性,用棉布做防静电工作服;
用防静电漆做表面涂料。
5、加湿法:相对湿度越高,零部件储存电荷的时间就越短,表面电荷就越少,当空气的相对湿
度增加,空气的电导率也随之增加。
在高湿度环境中,物体表面容易吸附空气中的水份,而降低物体表面的电阻,增加静电向大地散逸的速率。
注:此方法不适合在本公司推行。
六、人体静电的控制:
1、人体防静电主要采用穿防静电鞋、防静电工作服、防静电手套和佩戴防静电手环
2、防静电环的工作原理:防静电环的静电导电材料通过皮肤直接接触,把人体静电直接导走。
所谓的无线防静电环是起不到泄放人体静电的电荷的作用的。
3、静电手环的正确佩戴:
正确佩戴静电手环,有金属的一端在
手腕的上面,静电环的松紧要适合,
不能过松,不得隔以衣服,如果皮肤
较为干燥,可以涂抹护手霜或凡士林
等进行润湿,减小接触电阻。
b、鳄鱼夹应应根部夹持住静电地线裸露铜线部分;
c、下班或行走时,操作员可摘下静电手环,流动人员应取下夹子,绕在手腕上,以便流动
使用。
4、防静电手环的正确点检方法:
1、静电环的鳄鱼夹与测试仪点检鳄
鱼夹连接在一起。
(静电环应正确佩
戴在手腕上)
2、左手按压静电测试仪的金属片,中间“GOOD”
灯亮且报警说明静电环良好,两边“LOW
HING ”灯亮且无报警时,说明静电环不良。
每天上班时,点检静电手环一次,并做好静电环点检记录。
七、员工静电防护要求:
1、进入生产区域必须按规定穿工作服、工作鞋,佩戴静电手环。
2、接触敏感元件前必须按规定佩戴好接地静电手环。
3、静电敏感元件的搬运、储存及分发必须存放在防静电包装箱内。