静电对电子元器件的危害及防护
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esd防护要求ESD防护要求ESD是英文“Electrostatic Discharge”的缩写,中文意为“静电放电”。
在现代社会中,由于电子产品的广泛应用,静电对电子元器件和产品的损害也越来越受到关注。
为了保护电子设备的可靠性和稳定性,减少静电对产品的影响,人们提出了一系列的ESD防护要求。
要注意防止静电的产生。
静电主要通过物体之间的摩擦或分离来产生,因此在操作电子元器件或产品时,应尽量避免与静电产生物质接触,如塑料袋、塑料薄膜等。
同时,在工作环境中,要保持适宜的湿度,因为湿度越高,空气中的静电电荷越容易释放。
要正确使用ESD防护设备。
为了防止静电对电子元器件和产品的损害,我们可以通过使用ESD防护设备来降低静电电荷的积累和释放。
常见的ESD防护设备包括静电防护手套、静电防护鞋、静电防护工作台等。
在使用这些设备时,要严格遵守使用规范,确保其能够有效地防止静电的产生和传导。
要加强人员培训和意识提高。
ESD防护是一项系统工程,需要全体员工的共同努力。
因此,企业应该加强对员工的培训,提高其对静电的认识和防护意识。
员工要熟悉ESD防护要求,并能够正确使用ESD防护设备和工具。
要建立完善的ESD防护管理体系。
企业应该根据自身的实际情况,制定相应的ESD防护管理措施和流程,并加强对其执行的监督和检查。
同时,要定期进行ESD防护设备的检测和维护,确保其正常工作和有效防护。
在实际操作中,还需要注意以下几点。
首先,要避免在干燥环境中操作电子元器件和产品,因为干燥的空气会增加静电的累积和释放。
其次,要避免在静电敏感环境中使用金属容器或工具,因为金属具有良好的导电性,会增加静电的传导和释放。
另外,要避免长时间使用带有静电的衣物或鞋袜,以免引起静电的传导。
ESD防护是保护电子设备可靠性和稳定性的重要措施。
通过正确使用ESD防护设备、加强人员培训和意识提高,建立完善的ESD防护管理体系,可以有效地降低静电对电子元器件和产品的影响,提高产品质量和可靠性。
esd防护措施
ESD防护措施是指为防止静电电荷对电子元器件、设备造成损害而采取的一系列措施。
静电电荷是指物体表面带有的多余电荷,在接触或分离时会产生电荷转移,造成电荷累积的现象。
如果在生产过程中没有采取ESD防护措施,静电电荷可能会对电子元器件、设备造成损害,甚至引发火灾等危险。
ESD防护措施主要包括以下几个方面:
1. 环境控制:保持生产环境的恒温恒湿,控制空气中的静电电荷含量,减少静电电荷产生的可能性。
2. 人员防护:制定员工ESD防护培训计划,教育员工正确佩戴防静电服装,正确使用防静电工具,如防静电手套等,减少静电电荷产生的可能性。
3. 设备防护:采用防静电材料制造生产设备,使用专用ESD防护工具,如静电消除器等,减少静电电荷产生的可能性。
4. 物料防护:采用防静电包装材料,如防静电泡沫等,将物料包装好,防止静电电荷产生。
ESD防护措施的重要性在于保护电子元器件、设备的稳定性和可靠性,确保生产过程的顺利进行。
因此,在生产过程中必须认真遵守ESD防护规定,确保生产设备、人员等符合ESD防护要求,减少ESD 损伤的发生。
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esd防护基础知识ESD防护基础知识ESD(Electrostatic Discharge,静电放电)是指由于电荷失衡引起的电流放电现象,是一种常见的电磁干扰问题。
在现代电子产品的制造和使用过程中,ESD对电子元器件和电路板等敏感设备造成的损害是不可忽视的。
为了保护电子设备免受ESD的影响,我们需要了解一些ESD防护的基础知识。
1. 静电的产生和积累静电是由于物体表面电荷的失衡而产生的。
通常,人体和物体与外界摩擦、接触、分离等过程中会发生静电产生和积累。
例如,当我们走动时,鞋底与地面摩擦会导致电荷的积累。
而当我们触摸电子设备时,静电会通过我们的手传递到设备上,造成潜在的风险。
2. 静电放电的危害静电放电可能对电子设备造成直接或间接的损害。
直接损害包括电子元器件的烧坏、损坏或功能失效;间接损害包括数据丢失、系统崩溃等。
特别是在微电子制造过程中,即使微小的ESD放电也可能对电子芯片造成不可逆转的损害。
3. ESD防护措施为了防止静电放电对电子设备造成损害,我们可以采取以下ESD防护措施:3.1 防止静电产生和积累静电产生和积累是ESD发生的前提条件,因此我们可以通过减少或避免静电产生和积累来预防ESD。
例如,穿防静电服、鞋,使用防静电垫和地板,避免使用带电的工具等。
3.2 接地和屏蔽将设备和工作环境进行接地,可以将静电荷释放到地面,从而减少ESD的发生。
另外,对于特别敏感的设备,可以采用屏蔽措施,如金属外壳、金属网罩等,来防止ESD的影响。
3.3 ESD保护器件在电子设备的设计和制造中,可以使用ESD保护器件来吸收和分散静电放电的能量,从而保护敏感的电子元器件。
常见的ESD保护器件包括二极管、TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管、ESD防护芯片等。
3.4 培训和教育为了提高员工和用户的意识,可以开展相关的ESD防护培训和教育活动。
通过培训和教育,可以使人们了解ESD的危害和防护措施,从而减少ESD对电子设备造成的损害。
静电击穿的防止措施静电击穿是指在电气设备或电子元器件中,由于静电的积累而引起的电压突变,导致电流突然增大,从而对设备或元器件造成损坏的现象。
为了防止静电击穿的发生,需要采取一系列的防止措施。
一、静电防止措施之接地接地是防止静电积累的最基本措施之一。
通过将电气设备或元器件的金属外壳或接地线与地面相连,将静电引导到地面,以降低电气设备或元器件的静电积累。
接地的方法有直接接地和间接接地两种。
直接接地是将设备或元器件的金属外壳直接与地面相连,而间接接地则是通过导线将设备或元器件与接地设备相连。
二、静电防止措施之静电消除器静电消除器是一种专门用于消除静电的设备。
它通过释放相反的电荷来中和静电,从而降低静电的积累。
静电消除器通常采用离子风机、离子枪或离子棒等形式,通过释放大量的离子来中和周围空气中的静电,以达到消除静电的目的。
三、静电防止措施之静电屏蔽静电屏蔽是指在电气设备或元器件周围设置一个具有导电性的屏蔽层,以阻挡静电的积累。
静电屏蔽通常采用金属屏蔽罩、导电塑料或金属箔等材料制成,将设备或元器件包裹在其中,形成一个封闭的空间,避免静电的干扰。
四、静电防止措施之电气绝缘电气绝缘是指在电气设备或元器件的表面涂覆一层绝缘材料,以阻挡静电的积累。
常用的绝缘材料有绝缘漆、绝缘胶带等。
电气绝缘可以有效地隔离电气设备或元器件与外部环境之间的静电,降低静电的影响。
五、静电防止措施之湿度控制湿度控制是防止静电积累的一种有效手段。
通过控制环境湿度,可以降低静电的发生。
一般来说,适宜的湿度范围为30%~70%RH。
当湿度过低时,空气中的水分较少,容易产生静电;而当湿度过高时,空气中的水分过多,也容易导致静电的产生。
因此,保持适宜的湿度对于防止静电击穿至关重要。
六、静电防止措施之人体防护人体是静电积累的一个重要来源,因此,保护人体免受静电的影响也是防止静电击穿的重要措施之一。
人体防护可以通过穿着抗静电服、使用防静电鞋等方式实现。
esd防静电系统防护标准
随着现代电子技术的迅速发展,ESD防静电系统防护标准已经成为了一种必要的防护措施。
ESD(静电放电)是指在电子元器件制造、装配和使用过程中,由于静电的存在而引起的暂时放电现象。
这种放电会对电子元器件造成损害,导致产品的失效和降低生产效率。
因此,为了避免这种情况的发生,需要采取相关的防护措施。
ESD防静电系统防护标准主要包括以下几个方面:
1. 设备防静电处理:对电子元器件进行防静电处理,包括使用静电防护包装、静电防护垫、静电防护手套等。
2. 工作环境防静电处理:对工作环境进行静电防护处理,包括使用防静电地板、防静电墙面、防静电椅子等。
3. 员工防静电培训:对员工进行防静电培训,让他们了解静电的成因和防范措施,提高他们的防静电意识。
4. ESD防静电测量:对ESD防静电系统进行定期检测和测试,保证系统的正常运行。
以上几个方面的防护措施都是非常重要的,可以有效地保护电子元器件不受静电的影响,提高产品的质量和生产效率。
因此,在现代工业生产中,ESD防静电系统防护标准已经成为了一种必要的生产环节。
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静电中放电危害的基本知识静电放电是指在静电积累的情况下,当两个物体之间的电势差达到一定程度时,电荷会通过空气中的导电介质形成一条电流。
静电放电的危害主要体现在以下几个方面:1. 火灾爆炸危险:静电放电可引起火灾和爆炸。
在工业生产中,很多物质都具有易燃易爆的特性,当静电发生放电时,电弧产生的高温有可能引燃物质,造成火灾和爆炸事故。
2. 电击伤害:静电放电具有一定的电流和电压,当人体接触到静电放电时,有可能导致电击伤害。
尤其是在有液体存在的环境中,如化工厂、实验室等,液体可以增强电流的传导,加重电击伤害。
3. 电子设备损坏:静电放电对电子设备具有一定的破坏性。
静电放电会产生高电压脉冲,这对于微型电子元器件来说是一种很大的威胁。
当静电通过电子设备时,会导致设备损坏或者失效,给生产和工作带来不便和损失。
4. 人体健康影响:长期接触静电放电环境,会对人体健康造成一定的影响。
静电放电会在一定程度上影响人体的神经、内分泌、消化等系统,可能导致头晕、头痛、失眠、胃病等不适症状。
为了减少静电放电的危害,可以采取以下几项措施:1. 控制静电产生:静电通常是由于两种不同材料之间的摩擦而产生的,因此可以采取一些措施来减少或避免静电的产生,如选择适当的材料、增加湿度等。
2. 导电接地:对于一些容易产生静电的设备或场所,可以通过导电接地来消除积累的静电,将静电释放到地下,减少对人体和设备的危害。
3. 防静电装备:在一些静电环境中,如化工厂、医院等,工作人员可以佩戴防静电服、防静电鞋等防静电装备,减少静电的积累和放电。
4. 静电控制设备:在一些对静电放电十分敏感的现场,可以利用一些静电控制设备,如静电消除装置、静电电势仪等,对静电进行监测和控制,提高工作安全性。
总之,静电放电的危害是不容忽视的,对于一些产生静电的工作环境或设备,必须采取相应的防护措施,以降低静电放电带来的潜在危险。
1 静电对电子元器件的危害及防护 电子元器件按其种类不同,受静电破坏的程度也不一样,最低的100V的静电压也会对其造成破坏。近年来随着电子元器件发展趋于集成化,因此要求相应的静电电压也在不断减弱。 人体平常所感应的静电电压在2-4KV以上,通常是由于人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而引起的。也就是说,倘若我们日常生活中所带的静电电位与IC接触,那么几乎所有的IC都将被破坏,这种危险存在于任何没有采取静电防护措施的工作环境中。静电对IC的破坏不仅体现在电子元器件的制造工序当中,而且在IC的组装、远输等过程中都会对IC产生破坏。 要解决以上问题,可以采取以下各种静电防护措施: 1、操作现场静电防护。对静电敏感器件应在防静电的工作区域内操作; 2、人体静电防护。操作人员穿戴防静电工作服、手套、工鞋、工帽、手腕带; 3、储存运输过程中静电防护。静电敏感器件的储存和运输不能在有电荷的状态下进行。 要实现上述功能,基本做法是设法减少带电物的电压,达到设计要求的安全值以内。即要求下式中的电荷(Q)与电阻(R)要小,表电容量(C)要大。 V=I.R Q=C.V 式中V:电压,Q:电荷量 I:电流 C:静电容量 R:电阻 当然电阻值也不是越低越好,特别是在大面积场所的防静电区域内必须考虑漏电等安全措施之后再进行材料的选取。 静电的防护 一.接地 接地就是直接将静电过一条线的连接泄放到大地,这是防静电措施中最直接最有效的,对于导体通常用接地的方法,如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。 接地通过以下方法实施: ① 人体通过手腕带接地。 ② 人体通过防静电鞋(或鞋带)和防静电地板接地。 ③ 工作台面接地。 ④ 测试仪器,工具夹,烙铁接地。 ⑤ 防静电地板,地垫接地。 ⑥ 防静电周转车,箱,架尽可能接地。 2
⑦ 防静电椅接地。 二.静电屏蔽
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,用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响,最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护。另外防静电衣对人体的衣服具有一定的屏蔽作用。 三.离子中和
A.防静电仪表 ① 手腕带/脚带/防静电鞋综合检测仪-用途:用于检测手腕带,脚带,防静电鞋是否符合要求。 ② 测试脚带 及防静电鞋时,需增加一块金属板及仪表连接的导线。 ③ 除静电离子风机检测仪-用途:定期对离子风机平衡度和衰减时间进行检测及校验以确保离子风机工作在安全的指标范围。 ④ 静电场探测仪-用途:测量静电场以反映静电的存在,以电压形式读数,用来测试环境的静电强度。一般受环境影响和静电瞬间特性,很难真实反映实际情况。 ⑤ 静电屏蔽袋测试仪-用途:用于检测静电屏蔽袋的屏蔽效果。 ⑥ 表面电阻测量仪-用途:用于测量材料表面电阻,体积电阻。 B.接地类防静电产品 ① 防静电手腕带:广泛用于各种操作工位,手腕带种类很多,建议一般采用配有1兆欧姆电阻的手腕带,线长应留有一定余量。 ② 防静电手表:需要其它防静电措施的补救(如:增设离子风机,戴防静电脚跟带等)才能取得较好的防静电效果。建议不要大量采用佩带防静电手表的方式。 ③ 防静电脚带/防静电鞋:厂房使用防静电地面后,应配戴防静电鞋带或穿防静电鞋,建议车间以穿防静电鞋为主,可降低灰尘的引入。操作人员工再结合配带防静电手腕带效果将会更佳。 ④ 防静电台垫:用于各工作台表面的铺设,各台垫串上1兆欧电阻后与防静电地可靠连接。 ⑤ 防静电地板: 防静电地板分为:PVC地板、聚胺脂地板、活动地板。 防静电蜡和防静电油漆:防静电蜡可用于各种地板表面增加防静电功能及使地板更加明亮干净 防静电油漆可用于各种地板表面,也可涂于各种货架,周转箱等容器上。 3
.ESD的含义及三种型式 ESD的含义: 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。 三种型式: 1.人体型式即指当人体活动时身体和衣服之间的摩擦产生摩擦电荷。当人们手持ESD敏感的装置而不先拽放电荷到地,摩擦电荷将会移向ESD敏感的装置而造成损坏。 2.微电子器件带电型式既指这些ESD敏感的装置,尤其对朔料件,当在自动化生产过程中,会产生摩擦电荷,而这些摩擦电荷通过低电阻的线路非常迅速地泻放到高度导电的牢固接地表面,因此造成损坏;或者通过感应使ESD敏感的装置的金属部分带电而造成损坏。 3.场感类型式即有强电场围绕,这可能来之于塑性材料或人的衣服,会发生电子转化跨过氧化层。若电位差超过氧化层的介电常数,侧会产生电弧以破坏氧化层,其结果为短路。 4.其它还有:机器模式、场增强模型、人体金属模型、电容耦合模型、悬浮器件模型。 2.静电术语及定义 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 ⑨ 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。 4
3.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。 4.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 ① 静电吸附灰尘,改变线路间的阻抗,影响产品的功能与寿命。 ② 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)。 ③ 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。 B、静电损伤的特点: ① 隐蔽性人体不能直接感知静电,除非发生静电放电,但发生静电放电,人体也不一定能有电击的感觉。这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV。 ② 潜伏性有些电子元器件受到静电损伤后性能没有明显的下降,但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患,而且增加了器件对静电的敏感性。已产生的问题并无任何方法可治愈。 ③ 随机性电子元件什么情况下会遭受到静电破坏呢?可以这么说,从一个元件生产后一直到它损坏以前所有的过程都受到静电的威胁,而这些静电的产生也具有随机性。由于静电的产生和放电都是瞬间发生的,及难预测和防护。 ④ 复杂性静电放电损伤分板工作,因电子产品的精细,微小的结构特点而费时、费事、费钱,要求较复杂的技术往往需要使用扫描电镜等精密仪器,即使如此有些静电损伤现象也 难以与其他原因造成的损伤加以区别,使人误把静电损伤失效当作其它失效,这是对静电放电损害未充分认识之前,常常归咎于早期失效或情况不明的失效 ,从而不自觉的掩盖了失效的真正原因。 ⑤ 严重性ESD问题表面上看来只影响了制成品的用家,但实际上亦影响了各层 5
次的制造商,如:保用费、维修及公司的声誉等等 7.静电防护的基本原则 自然界的所有物质都是由原子组合而成,原子中的质子(正电荷)与电子(负电荷)存在于我们生活中每个角落,可以这样说:静电是无处不有,无时不在,时时刻刻存在在我们生活中的一切周围。在静电防护过程中打算将静电完全消除是困难的,但是我们可以采取防护措施,将静电的产生与积聚控制在最小的限度之内,经过科学家和工程技术人员多年的研究和实践,结果表明得出两个防护静电危害的基本原则: ① 在静电安全区域内使用或安装静电敏感元件。 ② 用静电屏蔽容器运送静电敏感元件。 8.防静电性能的检测周期及注意事项 防静电台垫、地板、工鞋、工衣、周转容器等应少每月检测一次。防静电手腕带、风枪、风机、仪器等应每天检测一次。 检测时,须考虑受检场所的温度、湿度等因素。 9.防静电的一般工艺规程要求 A、防静电的常规工艺规程要求 ① 操作者必须戴有线防静电手腕带 ② 涉及到操作静电敏感器件的桌台面须采用防静电台垫 ③ ESD敏感型器件必须用静电屏蔽与防静电器具转运。 ④ 准备开封、测试静电敏感器件时必须在防静电工作台上进行,有条件的可配用离子空气发生器清除空气中的电荷 ⑤ 组装所用的焊接设备及成形工装设备都必须接地,焊接工具使用内热式烙铁,接地要良好,接地电阻要小 ⑥ 电源供电系统要改装用变压器进行隔离,地线要可靠,防止悬浮地线,接地电阻小于10欧姆 ⑦ 产品测试时,在电源接通的情况下,不能随意插拔器件,必须在关掉电源的情况下插拔。 ⑧ 凡ESD敏感型器件不应过早地拿出原封装,要正确按操作,尽量不能摸ESD敏感型器件管腿。 ⑨ 用波峰焊接时,焊料和传递系统必须接地。 B、在防静电要求严格的场合,下列防静电工艺要求也是常常需要的。 ① 凡ESD敏感型整机进行高低温试验或老化试验时,必须先对工作场地及高低温箱进行静电位测试,其电位不能超过安全值,否则,要进行静电消除处理。 ② 焊接好的印制电路板要作三防处理时,也要采用防静电措施。不要用一般的