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1、1,ESD知识,一、ESD原理简介二、静电对电子工业的危害三、静电的防护,2,内容,什么是静电,严寒的冬天,当您脱下暖和的毛衣,您会听到哔啪声手无意间接触计算机荧幕时被电击一下,冬天和朋友握手时被电一下,静电的危害,我国在石油企业发生了30多起较大的静电事故，其中损失达百万元以上的有数起。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后引起了世界科学家对静电防护的关注。美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起。,二十世纪中后期静电危害震惊世界,ESD原理简介,一、静电放电(ESD)现象：严寒的冬天,当您脱下暖和的毛
2、衣,您会听到哔啪声,毛衣上所带电荷放电。当伸手去开车门或窗户时常被电击一下,是由于人身带了静电,接触时突然放电所致。手无意间接触计算机荧幕时被电击一下,是由于计算机电场诱发带了强烈的静电,接触时计算机对人体放电所致。云层相互摩擦而带大量的电荷,相互放电形成能量巨大的闪电,对地放电则可能形成雷击。,ESD原理简介,ESD是Electro Static Discharge“静电放电”的缩写。静电放电（ESD）：当带电体周围的场强超过周围介质的 绝缘击穿场强时，因介质产生电离而使带电体上的电荷部分或全部消失的现象。,ESD原理简介,二、静电的本质：物质由分子和原子组成,原子由原子核和电子组成,原子核
3、带正电,电子带负电.自然条件下,正负电荷平衡,物体不带电.这类物体叫电中性物体。在某种条件下,正负电荷的平衡被打破,则物体带电这种现象叫物体带电。,ESD原理简介,三、静电的产生：静电可因多种原因而发生，但主要有以下三种方式 摩擦起电:操作中的动作和肢体运动,由衣服,鞋子与其他物体,地面摩擦,使衣服和鞋子带电,再通过传导和感应,使人体带电.感应起电:当不带电的人体进入带电的电场,静电感应而起电.传导起电:人体直接接触带电体,或与带电体发生静电放电,另人体在静电的微尘粉体和雾状液粒空间活动,使带电微粒附在人体及衣服上产生静电.其它起电方式有热电起电、压电起电、断裂起电、电解带电、亥姆霍兹层、喷射
4、起电等。,1.摩擦 2.分离,ESD原理简介,1、摩擦起电：,摩擦起电的实质：接触分离起电。任何不同材质的物质接触后再分离，即可产生静电。,ESD原理简介,ESD原理简介,2、感应起电：,当带电物体A、B接近不带电物体C时在导体C的a端和b端分别感应出负电和正电,A,+,C,a,一 一 一,+,b,_,B,当一个带静电的人，如经理、领班、工程师、来宾 突然靠近您，会有什么静电危害？,ESD原理简介,ESD原理简介,可感受的ESD电压都在3,000volts以上可感受的ESD电压都在6,000volts以上 可看到的ESD电压都在8,000volts以上,可感受的静电压,电子行业静电敏感器件静电
5、压一般小于100volts当电压高于100v时，部件就会被击穿；,静电的危害,1、吸尘（缩短寿命）2、放电破坏（完全破坏）3、放电产生热（潜在损坏）4、放电产生电磁场（电磁干扰）电子界ESD的标准电压一般要求为100volts以下。,二、静电对电子产品损害的四种方式：,静电的危害,1.隐蔽性人体不能直接感知静电除非发生静电放电,但是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23 KV,所以静电具有隐蔽性。2.潜在性有些电子元器件受到静电损伤后的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。因此静电对器件的损伤具有潜在性。3.随机性电子元件甚么情况下
6、会遭受静电破坏呢?可以这么说，从一个元件产生以后，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动性性。其损坏也具有随机动性性。4.复杂性静电放电损伤的失效分析工作，因电子产品的精、细、微小的结构特点，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他失效。所以静电对电子器件损伤的分析具有复杂性。,一、静电对电子产品损害的特点：,静电的防护,静电耗散及泄漏 静电中和 静电屏蔽及接地 环境增湿,一、静电耗散及泄漏,静电耗散原理：将电子生产用的各类用品用ESD防护材料来制备，起到降低静电电位的作用，防静电包装就是典型应用。静电泄漏：带电体上的
7、电荷通过内部和其表面等途径，而使之部分或者全部消失的现象。两者通常同时使用。一般情况下，人体、ESD防护用品任一表面与接地极之间的静电泄漏电阻(或称为系统电阻）小于1G欧（109欧姆）。,静电中和：带电体上的电荷和其内部或者外部相反符号的电荷的复合而使所带静电荷部分或者全部消失的现象。静电中和原理：利用无源自感式、直流高压、交流高压、同位素（r射线)电离等原理，通过金属放电针或放射线使空气产生正负离子与静电源上的正负电荷中和，从而消除静电源上积累的静电。产生正负离子的装置称为离子静电消除器。,二、静电中和,静电屏蔽和接地通常用于对高压电源产生的静电场屏蔽，从而避免静电场对SSD或ESDS(静电
8、敏感元件）的感应及静电放电的产生。静电屏蔽的作用是通过将一个区域封闭起来的壳体来实现。壳体可以做出金属隔板式、盒式。静电屏蔽的壳体不允许存在孔洞。静电屏蔽分为：主动屏蔽和被动屏蔽。主动屏蔽：将静电场封闭在屏蔽体内称为主动屏蔽；被动屏蔽：将静电场封闭在屏蔽体以外称为被动屏蔽。通常屏蔽体接地与设备接地相连。静电屏蔽和接地是很多种仪表电路上防静电干扰的重要措施之一，同时也是用于防止静电源对外界的干扰。,三、静电屏蔽与接地,对静电最佳的控制，环境相对湿度应保持在65%70%以上。电子工业中，高湿不能得到广泛应用，原因如下：1.工作人员感觉不舒服；2.使设备生锈和材料受到损害（如腐蚀PCB等）；3.面积
9、大场所，增湿费用高。,四、环境增湿,常用静电防护材料及使用方法,1、静电手环 由伸缩导线(内含1Mega 10%电阻)腕带及接头所构成。配带静电手环时必须注意到：(a)静电环腕带之金属片必须与手腕皮肤紧密接触,不可松脱或套于衣袖上。(b)为确保1M电阻之有效性,严禁用力拉扯静电环的伸缩导线。(c)接头必须固定妥当,当接头未接地妥当时,不得碰触材料(d)静电环在作业当中严禁擅自借给他人。,常用静电防护材料及使用方法,2、防静电手套 规格:106 109 功能:防止手汗中的有机物氧化PCB3、导电鞋 规格:105 109 原理：人体通过鞋底与大地构成回路，以使人体产生的静电能向大地泄漏掉；同时还使
10、鞋垫成为静电泄漏的电气回路。4、静电衣规格:105 109 功能:防止服装的静电积累，泄放人体与衣服摩擦时所产生的静电,常用静电防护材料及使用方法,5.导电桌垫 规格:上表面摩擦层(106 109)下表面导电层(104 106)功用：可有效疏导工作台上残留的静电电压可预防电流电压的回流效应6.导电地板 规格:106 109 功用：依导电鞋将人体所带之静电有效疏导给大地 原则：既要保证在较短的时间内放电至SSD的安全 电压100V下，又要保证操作人员的安全,7.静电消除器 主要参数:距风扇口5cm处离子平衡度低于35V,距风扇口25mm处离子风 含盖区的静电电压低于+/-100V(中国标准）。功用：依借风扇吹出的正负离子来中和自然界的电离子;解决非导体所产生的静电破坏问题。8.防/抗静电材料(袋、台垫、盒等)此种材料不会产生静电荷,或仅产生微量的静电荷(通常在100V以下).其物质阻抗均在106 R1011之间,静电消散时间2sec.使用时需注意：(a)避免使用尖锐物品刮坏金属层(b)封闭的导电袋或容器才有完全之保护(c)表面涂层必须考虑其有效期,静电防护有关标记和符号,静电敏感器件警示标记,ESDS产品的包装和标志,静电敏感基本符号,静电敏感设备标记,凡存储、运输ESDS产品，只能在妥善的防静电包装条件下进行；ESDS产品的包装件上，应做出警示标记。,Thank You!,28,
