静电防护培训(专业和完整)课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2024/9/6,1,电子元器件防静电放电,（,ESD,）损伤技术,2023/8/21电子元器件防静电放电,2024/9/6,2,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.1 静电和静电放电的定义和特点,什么是静电？通俗地来说，静电就是静止不动的电荷。它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。静电是通过电子或离子转移而形成的。静电可由物质的接触和分离、静电感应、介质极化和带电微粒的附着等物理过程而产生。,2023/8/22电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.1 静,2024/9/6,3,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.1 静电和静电放电的定义和特点,什么是静电放电呢,？,处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电放电。这种转移的方式有多种，如接触放电、空气放电。,一般来说，静电只有在发生静电放电时，才会对元器件造成伤害和损伤。如人体带电时只有接触金属物体、或与他人握手时才会有电击的感觉。,2023/8/23电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.1 静,2024/9/6,4,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.1 静电和静电放电的定义和特点,对电子元器件来说，静电放电（,ESD）,是广义的过电应力的一种。广义的过电应力是指元器件承受的电流或电压应力超过其充许的最大范围。,三种过电应力现象的特点比较，见表1.1。,2023/8/24电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.1 静,2024/9/6,5,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.1 静电和静电放电的定义和特点,闪电（,Lightning),过电,（,EOS）,静电放电,（,ESD）,极端的高压,极大的能量,低电压（16,V）,持续时间较长,较低的能量,高电压（4,KV）,持续时间短（几百纳秒）,很低的能量,快速的上升时间,表1.1 三种过电应力现象的特点比较,2023/8/25电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.1 静,2024/9/6,6,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.2 对静电认识的发展历史,人类对静电放电危害的认识也是经历了一段漫长的历史，电子行业认识到,ESD,的危害也是最近几十年。,ESO/ESD,也许是当今电子制造行业最主要的失效机理。,2023/8/26电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.2 对,2024/9/6,7,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3 静电的产生,通常物体保持电中性状态，这是由于它所具有的正负电荷量相等的缘故。如果两种不同的材料的物体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，这样就产生了静电。,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，称之为静电势。,2023/8/27电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3 静,2024/9/6,8,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3 静电的产生,静电产生的主要两种形式：,摩擦产生静电,感应产生静电,2023/8/28电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3 静,2024/9/6,9,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3.1 摩擦产生静电,产生：两种物体直接接触后形成的，通常发生于绝缘体与绝缘体之间或者绝缘体与导体之间。,-,-,-,+,+,+,-,-,-,+,+,+,绝缘体,A、,摩擦生电,绝缘体,2023/8/29电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3.1,2024/9/6,10,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3.1 摩擦产生静电,当两各具有不同的电子化学势或费米能级的材料相互接触时，电子将从化学势高的材料向化学势低的材料转移。当接触后又快速分离时，总有部分转移出来的电子来不及返回到它们原来所在的材料，从而使化学势低的材料因电子过剩而带负电，化学势高的材料因电子不足而带正电。,2023/8/210电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3.,2024/9/6,11,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3.1 摩擦产生静电,摩擦产生静电的大小除了与摩擦物体本身的材料性质有关之外，还要受到许多因素的影响，如环境的湿度、摩擦的面积、分离速度、接触压力、表面洁净度等。,2023/8/211电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3.,2024/9/6,12,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3 .2 感应产生静电,产生：带电物体与导体之间，两种物体无需直接接触。,+,+,+,+,+,+,带电体,B、,感应生电,导体,+,+,+,+,+,+,+,+,+,2023/8/212电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3,2024/9/6,13,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3.2 感应产生静电,显然，非导体不能通过感应产生静电。,2023/8/213电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3.,2024/9/6,14,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3.3 静电荷,静电的实质是存在剩余电荷。电荷是所有的有关静电现象本质方面的物理量。电位、电场、电流等有关的量都是由于电荷的存在或电荷的移动而产生的物理量。,电量用,Q,表示，单位是库仑,C，,由于库仑的单位太大通常用微库或纳库。,1库仑（,C）=1.0E+06,微库（,C）,1,库仑（,C）=1.0E+13,纳库（,C）,2023/8/214电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3.,2024/9/6,15,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3.4 静电势,静电势与叫静电电压。实际环境中产生的静电电压通常是指带电体与大地之间的电位差。,通常把静电带电体与另一个物体或大地看成一个电容器。电容器的电容量是,C，,电容器一个电极上的电荷量,Q,和电容器两个极间的电位差,V,之间有如下关系：,2023/8/215电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3.,2024/9/6,16,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3.4 静电势,V=Q/C （1.1）,将1.1中的电容等效成平板电容器，其电容量,C,可表示为,C=A X/d （1.2）,A,为电容器面积、,为两板之间物质的介电常数，,d,为两板之间的距离，将(1.2)带入（1.1)得：,V=Q X d / A X,2023/8/216电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3.,2024/9/6,17,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.3.5 影响静电产生和大小的因素,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。在高湿度环境中由于物体表面吸咐有一定数量杂质离子的水分子，形成弱导电的湿气薄层，提高了绝缘体的表面电导率，可将静电荷散逸到整个材料的表面，从而使静电势降低。,2023/8/217电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.3.,2024/9/6,18,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.4 静电的来源,在电子制造业中，静电的来源是多方面的，如人体、塑料制品、有关的仪器设备以及电子元器件本身。,2023/8/218电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.4,2024/9/6,19,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.4.1 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。其一，人体接触面广，活动范围大，很容易与带有静电荷的物体接触或摩擦而带电，同时也有许多机会将人体自身所带的电荷转移到器件或者通过器件放电。其二，人体与大地之间的电容低，故少量的人体静电荷即可导致很高的静电势。其三，人体的电阻较低，相当于良导体，故人体处于静电场中也容易感应起电，而且人体某一部分带电即可造成全身带电。,2023/8/219电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.4.,2024/9/6,20,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.4.1 人体静电,影响人体静电的因素十分复杂，主要体现在以下几个方面：,1、人体静电与人体接触的环境以及活动方式有关；,2、人体静电与环境湿度有关，湿度越低则静电势越高；,3、人体静电与所着衣物和鞋帽的材料有关，化纤和塑料制品较之棉制品更容易产生静电。,4、人体静电与个体人的体质有关，主要表现在人体等效电容与等效电阻上。,5、人体静电与人的操作速度有关，操作速度越快，人体静电势越高。,6、人体各部位所带的静电电荷不是均等的，一般认为手腕侧的静电势最高。,2023/8/220电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.4.,2024/9/6,21,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.4.2 仪器和设备的静电,仪器和设备也会由于摩擦或静电感应而带上静电。,2023/8/221电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.4.,2024/9/6,22,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.4.3 器件本身有静电,电子元器件的外壳（主要指陶瓷、玻璃和塑料封装管壳）与绝缘材料相互摩擦，也会产生静电。,2023/8/222电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.4.,2024/9/6,23,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.4.4 其它静电来源,在电子元器件的制造、安装、传递、运输、试验、储存、测量和调试等过程中，会遇到各种各样的由绝缘材料制成的物品。这些物品相互摩擦或与人体摩擦都会产生很高的静电势。,2023/8/223电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.4.,2024/9/6,24,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.5 静电放电的三种模式,静电对电子产品的损害有多种形式，其中最常见、危害最大的是静电放电（,ESD）。,通过对静电的主要来源以及实际发生的静电放电过程的研究认为，对元器件造成损伤的主要是三种模式，即带电人体的静电放电模式、带电机器的放电模式和充电器件的放电模式。,2023/8/224电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.5,2024/9/6,25,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.5.1 带电人体的放电模式（,HBM）,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。普遍认为大部分元器件静电损伤是由人体静电造成的。,人体与被放电体之间的放电有两种。即接触放电和电弧放电。,2023/8/225电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.5.,2024/9/6,26,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.5.2 带电机器的放电模式（,MM）,机器因为摩擦或感应也会带电。带电机器通过电子元器件放电也会造成损伤。,2023/8/226电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.5.,2024/9/6,27,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6 静电放电失效,在元器件装配、传递、试验、测试、运输和储存的过程中由于壳体与其它材料磨擦，壳体会带静电。一旦元器件引出腿接地时，壳体将通过芯体和引出腿对地放电。,2023/8/227电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6,2024/9/6,28,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.1 失效模式,电子元器件由静电放电引发的失效可为,突发性失效,和,潜在性失效,两种模式。,2023/8/228电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,29,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.1 失效模式,突发性失效是指元器件受到静电放电损伤后，突然完全丧失其规定的功能，主要表现为开路、短路或参数严重漂移。,潜在性失效是指静电放电能量较低，仅在元器件内部造成轻微损伤，放电后器件电参数仍然合格或略有变化，但器件的抗过电应力能力已经明显削弱，或者使用寿命已明显缩短，再受到工作庆力或经过一段时间工作后将进一步退化，直到造成彻底失效。,2023/8/229电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,30,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.1 失效模式,在使用环境中出现的静电放电失效大多数为潜在失效。潜在失效比突发性失效具有更大的危险性，这一方面是因为潜在失效难以检测、而器件在制造和装配过程中受到的潜在静电损伤会影响它装入整机后的使用寿命；另一方面，静电损伤具有积累性，即使一次静电放电未能使器件失效，多次静电损伤累积起来最终必然使之完全失效。,2023/8/230电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,31,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.2 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。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。,2023/8/231电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,32,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.2 失效机理,（1）电电压场致失效：,过电压场失效是指高阻抗的静电放电回路中，绝缘介质两端的电极因受了高静电放电电荷而呈现高电压，有可能使电极之间的电场超过其介质临界击穿电场，使电极之间的介质发生击穿失效。高静电电荷和高电压的来源既可以是静电源直接接触放电，也可以是由于场感应而产生的。影响过压失效的主要因素是累积的静电电荷和高电压。,2023/8/232电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,33,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.2 失效机理,（2）过电流热致失效：,过电流热致失效是由于较低阻抗的放电回路中，由于静电放电电流过大使局部区域温升超过材料的熔点，导致材料发生局部熔融使元器件失效。影响过流失效的主要因素是功率密度。,物体带静电表示它有一定的能量，单位时间释放的能量是功率。通过单位面积释放的功率是功率密度。我们研究静电放电过程中释放的能量、功率和功率密度与哪些因素有关。,2023/8/233电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,34,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.2 失效机理,a.,静电放电过程中释放的能量,物体带静电电量为,Q，,它与地电位差为,V，,带静电物体的静电能是：,E=QV （1.1）,依据（13-1）式得：,E= Q,2,/C （1.2）,从（1.2）式看出带静电物体的静电能与静电量的平方成正比与等效电容成反比。显然静电量越大对元器件造成,ESD,损伤的危险性越大。,2023/8/234电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,35,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.2 失效机理,B.,影响,ESD,损伤的另一个因素是放电时间的长短,静电能量大，但如果释放的时间长，功率会很小，,ESD,损伤的程度就小。表征放电时间的长短的参量是放电时间常数又称弛豫时间,。,在放电回路中有：, RC。,例如对人体放电，若电容为100,pF；,电阻为1500,，,时间常数是150,ns。,显然，在静电放电电量不变时，元器件的放电回路中电阻、电容越大，功率就越小，静电的损伤性就越小。,2023/8/235电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,36,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.2 失效机理,C.,与静电放电功率有关的因素,静电放电的峰值功率为,V,2,/R,或,Q,2,/RC,2,，即静电放电功率与放电回路的串联电阻和电容的平方成反比，与静电量的平方或静电压的平方成正比。,增加放电回路的串联电阻和电容是减小,ESD,损伤的有效途径。,放电回路高阻区的横截面积为,A，,则在高阻区放电的功率密度是,Q,2,/ARC,2,。所以,增加放电回路高阻区的横截面积也是减小,ESD,损伤的重要途径,。,2023/8/236电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,37,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.2 失效机理,反偏,pn,结比正偏,pn,结更容易发生热致失效,，在反偏条件下使结损坏所需要的能量只有正偏条件下的十分之一左右。这是因为反偏时，大部分功率消耗在结区中心，而正偏时，则多消耗在结区外的体电阻上。对于双极器件，通常发射结的面积比其它结的面积都小，而且结面也比其它结更靠近表面，所以常常观察到的是发射结的退化。,2023/8/237电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,38,电子元器件抗,ESD,损伤的基础知识,1.6.2 失效机理,对于静电放电热致失效，环境温度越高，发生失效所需的静电能量越低，越容易发生此类失效。,需要强调的是，无论是过压失效还是过流失效，都必须考虑时间效应。静电脉冲虽然电压很高，但相对其它,EOS,应力而言其能量较低，放电脉冲时间很短。这也是器件的,ESD,失效阈值电压远高于其额定工作电压的原因。,2023/8/238电子元器件抗ESD损伤的基础知识1.6.,2024/9/6,39,制造过程的防静电损伤技术,2.1 静电防护的作用和意义,静电现象是客观存在的，防止静电对元器件损伤的途径只有两条：一是元器件的设计和制造上进行抗静电设计和工艺优化，提高元器件内在的抗静电能力；另一方面，就是采取静电防护措施，使器件在制造、运输和使用过程中尽量避免静电带来的损伤。对元器件的使用方，包括后工序厂家、电路板、组件制造商以及整机厂商来说，主要甚至只能采取后一种方法来防止或减少静电对元器件的损害。,2023/8/239制造过程的防静电损伤技术2.1 静电防护,2024/9/6,40,制造过程的防静电损伤技术,2.1 .1多数电子元器件是静电敏感器件,2.1 .2静电对电子行业造成的损失很大,2.1 .3国内外企业的状况,2023/8/240制造过程的防静电损伤技术2.1 .1多数,2024/9/6,41,制造过程的防静电损伤技术,2.2 静电对电子产品的损害,静电对电子产品的损害有多种形式，并具有自身的特点。,2023/8/241制造过程的防静电损伤技术2.2 静电对电,2024/9/6,42,制造过程的防静电损伤技术,2.2 .1 静电损害的形式,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器件的三种影响：,(a),静电吸附灰尘，降低元器件绝缘电阻（缩短寿命）,(,b),静电放电（,ESD）,破坏，造成电子元器件的损害；,(c),静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏/米）频谱极宽（从几十光到几千光），对电子产器造成干扰甚至损坏（电磁于扰）。,2023/8/242制造过程的防静电损伤技术2.2 .1 静,2024/9/6,43,制造过程的防静电损伤技术,2.2 .2 静电损害的特点,相对于其它应力，静电对电子产品损害存在以下一些特点：,1、,隐蔽性,2、潜在性和累积性,3、随机性,4、复杂性,2023/8/243制造过程的防静电损伤技术2.2 .2 静,2024/9/6,44,制造过程的防静电损伤技术,2.2 .2 可能产生静电损害的制造过程,元器件从生产到使用的整体过程中都可能遭受静电损伤，依各阶段的可分为：,1、,元器件制造过程：在这个过程，包含制造、切割、接线、检验到交货。,2、印刷电路版生产过程：收货、验收、储存、插入、焊接、品管、包装到出货。,3、设备使制造过程：电路板验收、储存、装配、品管、出货。,4、设备使用过程：收货、安装、试验、使用及保养,5、设备维修过程,2023/8/244制造过程的防静电损伤技术2.2 .2 可,2024/9/6,45,制造过程的防静电损伤技术,2.3.1 静电防护的目的和总的原则,目的：,静电防护的根本目的是在电子元器件、组件、设备的制造和使用过程中，通过各种防护手段，防止因静电的力学和放电效应而产生或可能产生的危害，或将这些危害限制在最小程度，以确保元器件、组件和设备的设计性能及使用性能不致因静电作用受到损害。,2023/8/245制造过程的防静电损伤技术2.3.1 静电,2024/9/6,46,制造过程的防静电损伤技术,2.3.1 静电防护的目的和总的原则,原则：,从原则上说静电防护应从控制静电的产生和控制静电的消散两方面进行，控制静电产生主要是控制工艺过程和工艺过程中材料的选择；控制静电的消散则主要是快速而安全地将静电泄放和中和；两者共同作用的结果就有可能使静电电平不超过安全限度，达到静电防护的目的。,2023/8/246制造过程的防静电损伤技术2.3.1 静电,2024/9/6,47,制造过程的防静电损伤技术,2.3.2 基本思想和技术途径,基本思想：,（1）对可能产生接地的地方要防止静电的聚集，及采取一定的措施，避免或减少静电放电的产生，或采取“边产生边泄漏”的方法达到消除电荷积聚的目的，将静电控制在不致引起产生危害的程度。,（2）对已存在的电荷积聚，迅速可靠地消除掉。,2023/8/247制造过程的防静电损伤技术2.3.2 基本,2024/9/6,48,制造过程的防静电损伤技术,2.3.2 基本思想和技术途径,基本途径,：,生产过程中静电防护的核心是“静电消除”。其基本途径有：,1、工艺控制法,2、泄漏法,3、静电屏蔽法,4、复合中和法,5、整净措施,2023/8/248制造过程的防静电损伤技术2.3.2 基本,2024/9/6,49,制造过程的防静电损伤技术,2.3.2 基本思想和技术途径,1、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方面采取措施，控制静电的产生和积聚，控制静电电位和静电放电的能力，使之不超过危害的程度。,2023/8/249制造过程的防静电损伤技术2.3.2 基本,2024/9/6,50,制造过程的防静电损伤技术,2.3.2 基本思想和技术途径,2、泄漏法,旨在使静电通过泄漏达到消除的目的。通常采用静电接地是电荷向大地泄漏；也有采用增大物体电导的方法使接地沿物体表面工通过内部泄漏，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。,2023/8/250制造过程的防静电损伤技术2.3.2 基本,2024/9/6,51,制造过程的防静电损伤技术,2.3.2 基本思想和技术途径,3、静电屏蔽法,根据静电屏蔽的原理，可分为内场屏蔽和外场屏蔽两种。具体措施是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（内场屏蔽）；有时也用屏蔽罩把隔离的物体包围起来，使其免会外界电场的影响（外场屏蔽）。,2023/8/251制造过程的防静电损伤技术2.3.2 基本,2024/9/6,52,制造过程的防静电损伤技术,2.3.2 基本思想和技术途径,4、复合中和法,旨在使静电荷通过复合中和法的办法，达到消除的目的。通常利用接地消除器产生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。如对生产线传带上产生的静电荷就是采用这种方法进行消除。,2023/8/252制造过程的防静电损伤技术2.3.2 基本,2024/9/6,53,制造过程的防静电损伤技术,2.3.2 基本思想和技术途径,5、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。,2023/8/253制造过程的防静电损伤技术2.3.2 基本,2024/9/6,54,制造过程的防静电损伤技术,2.4 静电防护材料,静电防护材料或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。,2023/8/254制造过程的防静电损伤技术2.4 静电防护,2024/9/6,55,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,静电防护和控制技术中用到的与材料有关的基本概念：,1、电阻和电阻率 2、体电阻率,3、表面电阻率 4、电阻,5、表面电阻 6、体电阻,7、绝缘材料 8、导电材料,9、耗散材料 10、屏蔽材料,11、抗静电性,2023/8/255制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,56,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,1、电阻和电阻率：,这是静电控制技术中最关键的两个概念，它们经常混淆，不仅被用来表示材料，还用于描述评估材料的测试方法。,2023/8/256制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,57,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,2、体电阻率：,指某材料单位厚度上的直流压降与单位面积上通过的电流之比。体电阻系数是材料的基本参数之一，表示其导电性能，单位为欧姆/厘米。,2023/8/257制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,58,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,3、表面电阻率：,该参数用于厚度一定的薄膜材料，其定义为表面上单位长度的直流压降与单位宽度流过电流之比。它指正方形两对边之间的阻值，只要面积远远大于薄膜厚度，则该阻值与正方形的大小无关。表面电阻率的单位是欧姆。,2023/8/258制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,59,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,4、电阻：,从另一方面表示不同形状（面积和长度）和电阻率的材料对电流的阻碍作用，它同时表明材料的表面或表面与地之间的电路连通性以及物体的放电能力，单位是欧姆。,2023/8/259制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,60,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,5、表面电阻：,指材料某个面上两点间的直流电压与通过的电流之比，以欧姆表示。表面电阻值与材料的结构无关。,2023/8/260制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,61,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,6、体电阻：,指材料两端之间的直流电压与通过电流的比值，它的单位也是欧姆。,2023/8/261制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,62,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,7、绝缘材料：,一般指表面电阻系数在1,10,12,欧姆或体电阻系数小于1,10,11,欧姆/厘米以上的材料。绝缘材料的表面或内部基本没有电流流动，它的电阻很大，难于接地。这种材料内的静电荷会在上面保留很长时间。,2023/8/262制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,63,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,8、导电材料：,一般指表面电阻系数小于1,10,5,欧姆或体电阻系数小于1,10,4,欧姆/厘米的材料。这种材料电阻小，电子在其表面及内部流动非常容易，可流向任何接触到的其它导体或大地。,2023/8/263制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,64,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,9、耗散材料：,一般指表面电阻系数大于或等于1,10,5,而小于1,10,2,欧姆，或体电阻系数大于或等于1,10,4,而小于 1,10,11,欧姆/厘米的材料。,2023/8/264制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,65,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,10、屏蔽材料：,一般指导电层每毫米厚度的表面电阻系数小于1,10,4,欧姆，或体电阻系数小于1.0,10,3,欧姆/厘米的材料，采用这种材料制作的法拉第保护罩可防止静电敏感器件受到静电的影响。,2023/8/265制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,66,制造过程的防静电损伤技术,2.4.1 与静电防护材料有关的基本概念,11、抗静电性：,通常指材料抑制磨擦起电的特性。材料的抗静电性与其电阻或电阻率没有必然的联系。如有些抗静电材料，电阻很高，属高绝缘型，但起电力很小，多次摩擦都不会产生静电积累。,2023/8/266制造过程的防静电损伤技术2.4.1 与静,2024/9/6,67,制造过程的防静电损伤技术,2.4.2 静电防护材料的主要参数,1、表征起电能力的参数：表面静电位,，,带电量,Q,或电荷面密度,。,2、,表征衰减能力的参数：,表面电阻,R,S,，,泄漏电阻,R（,对制品）；,表面电阻率,s、,体电阻率,V,（,对材料）；,时间常数,t,或静电半衰其,t,1/2,：,对介质,t=，,对导体,t=RC(1/e)；t,1/2,=0.69t,2023/8/267制造过程的防静电损伤技术2.4.2 静电,2024/9/6,68,制造过程的防静电损伤技术,2.4.3 静电防护材料的分类,10,4,10,5,10,12,静电屏蔽,静电耗散材料,静电绝缘材料,静电导体,2023/8/268制造过程的防静电损伤技术2.4.3 静电,2024/9/6,69,制造过程的防静电损伤技术,2.5 静电防护器材,静电防护器材主要分为两大类：防静电制品和静电消除器。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少静电的产生和将产生的静电泄放掉。而静电消除器用来中和那些在绝缘材料上积累的、无法用泄放方法消除的静电电荷。,2023/8/269制造过程的防静电损伤技术2.5 静电防护,2024/9/6,70,制造过程的防静电损伤技术,2.5.1 防静电材料的制品,2.5.1.1 防静电服装和腕带,2.5.1.2 防静电包装和运输制品等,2.5.1.3 防静电地板和台垫,2023/8/270制造过程的防静电损伤技术2.5.1 防静,2024/9/6,71,制造过程的防静电损伤技术,2.5.2 静电消除器（消电器、电中和器和离子平衡器,静电消除器是防静电材料制品外的又一大类防静电器材，其主要原理是利用高压电场或放射线的作用使空所局部电离，造成大量离子和电子对，其中与带电体极性相反的离子（或电子）向带电体趋近并与之发生中和作用，达到消除静电的目的。静电消电器的主要类型有：,感应式消电器,高压消电器,放射性同位素消电器,离子风消电器,2023/8/271制造过程的防静电损伤技术2.5.2 静电,2024/9/6,72,制造过程的防静电损伤技术,2.6 静电防护的具体措施,2023/8/272制造过程的防静电损伤技术2.6 静电防护,2024/9/6,73,制造过程的防静电损伤技术,2.6.1 建立静电安全工作区,静电安全工作区的建立主要包括：,1、设置防静电接地系统：接地电阻10,；,多设置接地端；一般要与电器地分置等。,2、铺设防静电地板和台垫：,地板：,（1）架空活动式；（2）地毯式（3）地板块铺设（永久型）,台垫：双层复合橡胶制品,3、安装静电消除器：如入口处、操作区、传送带等。,2023/8/273制造过程的防静电损伤技术2.6.1 建立,2024/9/6,74,制造过程的防静电损伤技术,2.6.1 建立静电安全工作区,静电安全工作区的建立主要包括：,4、工作人员尤其是操作人员的静电防护：着防静电带防静电腕带、服装等,5、正确的操作方法：拿器件时拿外壳而不触摸管脚引线、电路板安装时最后插入敏感器件、不带电插拔器件和电路板、经常触摸静电接地柱、不做摩擦类动作等，并且防止人和人间直接传递。,6、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。,2023/8/274制造过程的防静电损伤技术2.6.1 建立,2024/9/6,75,制造过程的防静电损伤技术,2.6.2 包装、运送和存储工程的防静电措施,主要目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。,防静电包装的作用：,1、防止静电的产生和积累；,2、使器件的所有管脚短路，等电位；,3、对外电场屏蔽。,2023/8/275制造过程的防静电损伤技术2.6.2 包装,2024/9/6,76,制造过程的防静电损伤技术,2.6.3 静电检测,1、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；,2、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,2023/8/276制造过程的防静电损伤技术2.6.3 静电,2024/9/6,77,制造过程的防静电损伤技术,2.6.4 静电防护的管理工作,1、建立完整、严格的防静电控制程序，贯彻到设计、采购、生产工艺、质量保证、包装、存储和运输等各环节和部门。,2、张贴醒目的静电敏感器件标志。,3、静电防护的培训。,2023/8/277制造过程的防静电损伤技术2.6.4 静电,2024/9/6,78,制造过程的防静电损伤技术,2.7 小结,1、在没有良好接地的情况下，永远不要接触敏感器件或组件。,2、如果,IC,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；,3、带有,IC,的电路板必须在防静电工作台处理；,4、腕带、鞋套应每天检测，保证满足参数要求；,5、所有仪器和设备都要接地；,6、流过,IC,的气体和液体要保持低速。,2023/8/278制造过程的防静电损伤技术2.7 小结1,2024/9/6,79,制造过程的防静电损伤技术,2.7 小结,7、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,IC。,8、,在可能产生静电的工序使用定点离子消电器；,9、腕带要保持人体和地等电位；,10、,ESD,保护工作台要保持器件和地等电位；,11、不能在安全区随意放置静电绝缘材料。,2023/8/279制造过程的防静电损伤技术2.7 小结7,2024/9/6,80,制造过程的防静电损伤技术,培训完毕！,2023/8/280制造过程的防静电损伤技术培训完毕！,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,人有了知识，就会具备各种分析能力，,静电防护培训(专业和完整)课件,