ESD防护方法
ESD防护技术
摘要：分静电基础知识、ESD防护技术两部分，第一部分主要介绍静电特点、静电衰减与之积累规律、人体静电的起电方式、静电损伤的失效模式；第二部分主要介绍静电防护的必要性、静电防护的目的与途径、静电防护的过程控制、静电防护系统的构成。
随着电子产品的轻、薄、短、小化，以及电子元器件的不断小型化、超大规模集成电路的广泛应用，特别是数字技术的发展和应用，SMT组装技术在电子产品制造业中扮演着日益重要的角色，而静电已成为电子工业中造成器件失效、产成品合格率低及其早期失效的主要原因，严重影响产品直通率及质量稳定性与可靠性，给制造商的生产成本、声誉造成不良影响，因此静电防护已越来越受到重视。
1 静电起电及其流散与积累规律
1.1静电起电
一般物体是中性，若任一物体带有过剩的电荷则成为带电体，物体间的电荷转移过程称为起电过程。失去电子带正电，得到电子带负电，由于电子的得与失使物体失去电平衡，就产生了静电。静电产生得基本过程可归纳为四个阶段：接触→电荷转移→偶电层的形成→电荷分离。
物体的起电方式主要有：
⑴物体间的摩擦，产生的热可使电子转移，产生静电;
⑵物体间的接触与分离；
⑶电磁感应。
对于后两种起电方式比较容易预防与控制，在实际生产中最难以控制、防不胜防的是第一种起电方式——摩擦起电，主要是由于人体的动作及设备的运动而产生。如元器件、PCB成品板间的相互碰撞和接触摩擦而形成很高的表面电位，操作者与大地绝缘时，人体静电位可高达1.5kV～35kV。
1.2 静电起电序列
两个不同物体相互接触时，各自带上极性相反、数量相同的电荷，一个失去电子成为空穴带电（＋），而另一个得到电子成为电子带电（－）。常见不同物体接触起电的序列为：（＋）空气→人手→玻璃→云母→头发→尼龙→羊毛→铝→纸→棉花→钢铁→木→硬橡皮→铜→银→金→聚乙烯→聚氯乙稀（－），位于较前的物体一般带正电，而位于较后着则带负电，即电子从位于前面的物体转移到后面的物体中。两种相摩擦的物体在起电序列中的位置相距越远，摩擦带电后产生的电位就越大，但物体呈现电性在很大程度上受到物体所含杂质成分、表面氧化和吸附情况、温度压力、外界电场等因素的影响。
1.3 静电衰减与积累规律
静电荷通过中和与泄漏而自行消失的现象称为电荷的消散或衰减。物体以某种方式起电后，电荷一般按指数规律衰减，工程材料的静电衰减时间τ是评价材料防静电性能好坏的重要指标。静电的衰减速度与材料电阻率有密切关系，材料电阻率越大，如高绝缘介质的橡胶、塑料等，带电以后衰减速度极慢；而电阻率较低的材料如防静电
橡胶、塑料等，带电后可将静电迅速地衰减，从而减少和防止静电危害。因此，在SMT组装生产过程中，应根据具体要求，选择相应的静电防护器材，采取有效措施，使产生的静电能迅速衰减，使静电电位不足以对SMD造成损伤，一般要求静电电位泄放至100V以下的时间小于1s。
在生产过程中，静电起电和衰减两个相反的过程是同时存在的，一般物体的起电过程是均匀的，即单位时间内的起电量（又称起电电流）为一常数，随着时间的延长，物体起电和衰减达到动态平衡，即使再增加时间，物体带电量不会改变。一般把静电荷的起电与衰减达到动态平衡称为电荷的净积累规律。
2 静电效应
物体带电后主要会产生力学、感应、放电三大效应，其危害的种类与产生的后果见表1。
表1 静电效应产生危害的种类与后果
在SMT组装过程中，我们主要遇到的是放电效应，其次是感应效应。
3 人体静电
人体静电是指由于自身行动或与其它的带电物体相接触或相接近而在人体上产生并积聚的静电。
在SMT组装生产中，作为操作者的人体是最主要的静电发生源之一，人体的静电位是导致元器件击穿损害和对电子设备的运行产生干扰的主要原因，同时人体带电还可能造成对人体的静电电击，从而
引发二次事故或降低工作效率。人体静电的起电方式主要有以下几种。
3.1 步行起电
人体在绝缘地面上行走过程中，当抬起一条腿时，产生了通过该腿的鞋底电阻对人体的充电电流与通过另一只与地面接触的脚的鞋底电阻的泄漏电流，从而使人体呈带电状态。人体步行产生的静电电位峰值一般在抬脚之时。
3.2 摩擦起电
人体的行动和工作时，工作服、帽子、手套等之间的相互摩擦以及它们与其它物体之间、鞋与地面之间的摩擦，从而使工作服、鞋带上静电荷，通过传导或静电感应，最终使人体呈带电状态。人体摩擦起电产生峰值一般在起立之时，人从聚氯乙稀的软椅起立时带电18kV，人从铺设有人造革软椅上起立时可带电1.1kV～1.4kV。
3.3 静电感应起电
人体系静电导体，当带电的物体靠近不带电的人体，由于静电感应现象，在静电场的作用下使人体出现电量相等符号相反的感生电荷，如一手触及接地体，会放电；如此时远离带电体时，即成为带上异号电荷的孤立导体。
3.4 接触传导带电
一方面由于人接近或接触带电物体时，由于静电放电释放而使电荷转移，最终使人体和身上穿的衣服等带电。另一方面由带电微粒粘附而带电。由带电的尘埃、烟雾和粉尘及高压产生的离子等附着于人
体而使其带电。
4 静电放电损伤
4.1 放电效应
当带电体上的电荷所产生的电场强度超过周围介质的绝缘击穿电场强度时，带电体表面附近的介质就发生电离，引起静电电荷转移，因而使带电体上电荷趋向减少或消失，这种情况又叫静电放电（Electrostatic discharge，缩写为ESD）
静电放电为单次或多次间歇地进行，在放电通道有离子电流流动，因而会产生焦耳热，并伴随发光和声响，同时会发出电磁辐射，由ESD引起的对元器件的击穿损害是SMT组装生产中最普通和最严重的静电危害。
在放电的过程中，带电体所积聚的能量约以十分之一微妙的时间通过人体或器件电阻释放，并耗散在人体或器件电阻上，在这样短的时间内，平均脉冲功率高达几千瓦，因此很容易造成引起SiO2膜击穿或开裂，栅氧化层被击穿或引起极间空气隙击穿，甚至烧毁金属互连线，致使器件失效。箭头所指处既是静电放电后造成器件内部出现“爪型脚”，从而使集成电路部分损坏。
4.2 ESD损伤的失效模式
半导体器件的静电损伤，一般可分为两类失效模式：即时失效和延时失效。
4.2.1 即时失效
即时失效，又称为硬击穿或突发性完全失效，它是器件的一个或
多个电参数突然劣化，完全失去规定功能的一种失效。通常表现为开路、短路、无功能以及电参数严重漂移。
4.2.2 延时失效，又称为软击穿或潜在性缓慢失效。ESD损伤具有潜在性和积累性的特点。如果带电体的静电位或存贮的静电能量较低，仅能供给短暂发生的局部击穿能量，或ESD回路有限流电阻存在，在这种情况下，一次ESD脉冲不足以引发器件发生突发性完全失效，但它会在器件内部造成轻微的损伤，使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，这种损伤又是积累性的；随着ESD脉冲次数增加，器件的损伤阈值电压会逐渐下降，使器件的电参数逐渐劣化，它降低了器件抗静电的能力，降低了器件的使用可靠性与寿命，使其运行一段时间后，随温度、时间、电压的变化，出现故障而不能正常工作。
ESD引起半导体器件损伤，器件即时失效的几率只有10％，而90％的器件则是延时失效，损伤后电参数仍符合规定要求，产品还能通过质量检验，但给电路留下了隐患，使该电路在以后的加电工作中，参数退化逐渐严重，减弱了器件抗过电应力的能力，引起器件早期失效，严重危害器件的可靠性。
静电损伤是一种偶然事件，一般讲是与时间无关的。同时由于ESD看不见、感觉不到，器件在不知不觉中就失效了，所以ESD损伤不易被发现，很容易被人们忽视。
4.3 常见ESD损伤的失效现象
⑴造成MOS器件栅穿或输入保护电路漏电流增大。
⑵引起多层布线间的介质击穿短路。尤其是输入端铝条与n＋、P＋层间的击穿短路。
⑶造成Pn结电损伤，引起结特性变坏和放大系数或阈值电压漂移。
⑷与外接端子相连的铝条被熔断开路。
⑸引起薄膜电阻熔断或阻值漂移。
4.4 典型的ESD失效机理
4.4.1 热二次击穿
通常称为二次击穿，因半导体的热时间常数一般比ESD脉冲有关的瞬变时间大得多，所以只有一点热量从耗散区域扩散出来，在器件上形成巨大的温度梯度。局部的结温能接近材料的熔化温度，因溶解引起过热的发展并导致结短路。
4.4.2 金属化熔融
ESD瞬变过程使器件的温度大到足以熔化金属化层或使键合引线烧熔时引起的失效。
4.4.3 体击穿
在结区由于局部高温使金属化层被合金或杂质扩散，导致结参数急剧变化，形成跨越结的电阻通道。通常热二次击穿比体击穿先发生。
4.4.4 介质击穿
当绝缘区两端施加的电位差超过该区域固有的击穿电压特性时发生的击穿。这种形式的失效是因为电压而非能量，如果脉冲中的能量不足以使击穿的电极材料发生熔化，那么元件可能在击穿发生后还
能得到恢复，即引起与脉冲能量有关的全部或有限的元件性能退化。介质击穿不会立即引起器件致命性失效，而是引起器件延时失效从而导致器件在连续使用中的致命失效。
4.4.5 气弧放电
当元件中未被钝化的薄层电极之间的间距很小时，电弧放电引起的汽化使金属常离开电极而移动，产生的熔融或熔断使其性能退化。
4.4.6 表面击穿
对于垂直结，由于其结的表面电荷层间距窄而造成局部雪崩累计过程，造成结周围的高泄漏通道，从而使结失效。前三者热二次击穿、金属化熔融、体击穿的失效机理与能量有关，而后三者介质击穿、气弧放电、表面击穿的失效机理与电压有关，上述失效机理适用于微电子器件和半导体器件。典型ESDs器件失效分析示例见表2。
表2 典型ESDs器件失效分析示例表
5 静电敏感器件及其静电敏感度
5.1为适应电子产品日趋小型化、多功能及高精度的要求，所使用的各种器件和组件的尺寸越来越小，集成度越来越高，其内部结构越来越细、越来越紧凑，使电子元器件对ESD的承受能力大大降低。5.2 在日常操作、贮存、传递、测试过程中容易因静电放电而引起损伤的器件称为静电敏感器件(Electrostatic Sensitive Device，缩写为SSD)。
静电敏感度的测量是根据一特定的静电模式来确定，通常是用人体放电模式。器件对静电放电的承受能力可以用静电放电敏感度来表示，它是指器件所能承受的、尚不致遭受破坏的最大静电放电电压，其单位是伏(V)。典型器件静电损坏电压见表3。
表3 典型器件静电损坏电压
5.3 一般认为，人体静电位值随着相对湿度的增大，静电位值变小。这是因为：(1)水汽可以有效改变物体表面的电阻；(2)适当的湿度可以为物体提供一个有效的泄放通道，即接地。因此适当的增湿有助于控制静电放电。但并非只通过增湿便可达到静电防护的目的，实验证明，即使相对湿度达到90％，操作者在没有任何防护措施的情况下，其任何活动方式所产生的静电均高于100V，而我们认为不致使元器
件发生ESD损害的安全静电电压为100V，操作者的典型活动所引起的静电电压值见表4。
表4 操作者典型活动产生的静电电压
静电在电子工业中被称为“看不见的敌人，无处不在的杀手”。静电损伤是一种偶然事件，与时间无关，同时由于ESD看不见、摸不着，器件在不知不觉中失效，所以ESD损伤不易被发现，很容易被人们忽视。因此控制ESD的主要困难点在于无法察觉它何时达到能够损坏器件的程度，因为一般情况下需要相当大约2 kV —3 kV的静电电压才能产生听起来像“喀”声的放电，人体能感觉到静电电击时的静电电压一般在3kV—4kV以上，3kV以下的静电放电人体并无异常的感觉，而在5kV以上静电电压才能看到静电放电火花，然而一般器件如CMOS或EPROM芯片，约只需要250V 及100V的ESD静电电压就可损坏，而现在愈来愈多的敏感器件如Pentium处理器，只要5 V就可将其毁坏。人体带电电位与静电电击程度的关系见表1。
以，对静电的防护主要应致力于防患于未然，对ESD进行综合防护。
7 静电防护的目的和基本途径及其效果评估
7.1 静电防护的目的
SMT组装过程中静电防护的根本目的是：在元器件、组件的制造和使用过程中，通过各种防护手段，防止因静电的放电效应而产生或可能产生的损害，或将这些损害限制在最小的程度，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。因此其主要目的是控制静电放电，亦即防止静电放电的发生或将静电放电的能量降至所有SSD的损坏阈值以下。
7.2 静电防护的基本原则
7.2.1“防”一防止静电场，有效抑制或减少静电荷的产生，严格控制静电源。即采取一定的措施，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，将静电荷控制在不致引起危害的程度。
7.2.2 “泄”一迅速、安全、有效地消除已经产生的静电荷，避免静电荷的积聚。在电装领域的“防静电”，并非是防止静电的产生，而主要是防止静电的积聚和静电放电，所以生产过程中静电保护的核心是“静电消除”。
7.2.3 “控”一对所有防静电措施的有效性进行实时监控，定期检测所安装的静电防护系统是否操作正常，定期对防静电设施进行维护和检验。对静电防护系统的实时监控是实现完全、彻底防止静电损伤的关键措施，如果没有有效性监控，其它各项措施的有效性就得不到确认与保障。这也正是多年来防静电问题一直没有得到彻底解决的主要原因。迅速可靠而又有控制地排除已存在的电荷，即衰减时间应该短得足以用等于或小于电荷正常产生的速度耗散电荷，即令静电电位泄放至100V以下的时间小于1s。7.3 静电的基本防护途径
静电控制技术是指在静电的积聚不可避免的前提下，采用综合性措施，将静电危害因素控制在允许的范围内。其基本途径有以下几种。
7.3.1 工艺控制法
旨在使生产过程尽量少产生静电荷。为此应从工艺流程、材料选择、设备安装和操作管理等方面采取措施，控制静电的产生和积聚，抑制静电电位和静电放电的能量，使之不超过危害的程度。
7.3.2 泄漏法
旨在使静电荷通过泄漏达到消除的目的。通常采用静电接地使电荷向大地泄漏；也有采用增大物体电导的方法使静电沿物体表面或通过内部泄漏，如添加静电剂或增湿。
7.3.3 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他物体隔离开来，这样带电体的电场将不影响周围其他物体(内场屏蔽)；有时也用屏蔽罩把被隔离物体包围起来，使被隔离物体免受外界电场的影响(外场屏蔽)。
7.3.4 复合中和法
旨在使静电荷通过复合中和的方法，达到消除的目的。通常利用离子风机等静电消除器产生带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。
7.3.5 整静措施
旨在避免尖端放电现象。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。
在上述五项措施中，工艺控制法是最积极的措施。在实际工作中应同时从几个方面进行综合考虑，达到最有效地控制和防止静电危害的目的。从原则上说，控制静电放电应从控制静电的产生和控制静电的消散两方面进行。控制静电的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加速静电的泄漏和中和；两者共同作用的结果就有可能使静电电位不超过安全限度，达到静电防护的目的。
7.4 静电防护效果的评估
静电防护的主要目的是控制静电放电，亦即防止静电放电的发生或尽量降低最大静电放电值，因此，其防护效果可通过有关的静电放电值进行评估。图1是静电放电控制与防护效果之间关系的示意图。图中各量的意义如下：
E0—SSD的静电放电安全标准值；
E m—生产作业过程中，实际测量到的最大静电放电值；
E m’—采取了静电防护措施后，降低了的最大静电放电值(静电
防护的第三层次)；
E0’—提高了抗静电能力后的静电放电安全标准保护值(静电
防护的第一层和第二层)。
图1 静电放电控制与防护效果之间的关系示意图一般说来，E0’是在对电子元器件附加内部保护网络和对整机电路设计采取若干防静电措施(这可以称为静电防护的第一层和第二层次)后获得的；而E m'则是在电子产品生产过程中采用静电工艺(即静电防护的第三层次)后获得的。
由图1可见，用ΔE12=E0’-E0评估第一和第二层次的静电防护效果。若此差值为正，则可以达到防护目的，差值越大，防护效果就越好；反之，若此差值为负，则表明第一和第二层次的防护措施达不到要求。同样，可用另一差值ΔE3=E0-E m’作为第三层静电防护效果的评估指标，若此差值为正，表明具有防护效果，且差值越大，防护效果越好。
7.5 全面、综合、配套的静电防护内容
全面、综合、配套的静电防护应包含两方面的内容。
(1)在每个即使细小的环节，利用一些必要的、有效的静电
防护手段，选用优质的防护技术产品。
(2)制定完善的静电防护管理规程，并切实有效地贯彻执行。
8 静电安全作业区及其接地系统电阻的选择
8.1 防静电工作区(EPA)
根据GJB3007—97国家军标规定，按照防静电工作区内的指定空间所允许的对地静电电位值，将防静电工作区分为A、B两级。A级防静电工作区是允许对地静电电位不超过±100V，如操作ESDs电子产品的场所。B级防静电工作区是指允许对地静电电位不超过±1000 V，如ESDs电子整机产品机房(如程控交换机机房、计算机机房、电子设备舱等)。而对于特殊产品(如磁头)的生产，则要求采取特殊的方式加以保证。
EPA应具有为控制和减少静电电荷(静电电压)所需要的器材、设备和程序，基本的ESD防护区概念是限制静电电压水平达到在该区域内接受操作的最敏感的ESDs产品的损坏电压阈值以下。
8.2 防静电工作区(EPA)的主要要求
8.2.1 EPA的出人口最多两个，并视为安全门，在其门口的醒目位置设置永久性的黄底黑字的安全区标记。
8.2.2 EPA内应装温湿度调节装置，以维持其室温在15℃—35℃，其相对湿度保持在45％—75％。一般为保证SMT设备正常运转，EPA内的温度应控制15 ℃～20℃。禁止在相对湿度低于30％的环境内防止或操作SSD。
8.2.3 EPA内应避免产生瞬时高电压源或高压作业，同时所有防静电设施不得任意移动或拆除。
8.2.4 EPA内凡涉及到操作SSD的所有桌面都必须是导静电的。桌面、仪器设备、人体都必须安全接地(即处于零电位)。
8.2.5 EPA内尤其是工作台上禁止放置非生产性物品，如餐具、报刊、毛织品等。
8.2.6 操作人员在每次重新上岗前(包括停工待料一段时间后)必须做静电防护安全性检查，合格者才能上岗进行生产。
8.2.7 实行“防静电上岗操作合格证”制度，对新进厂人员或第一次涉及防静电工种的人员，必须进行静电安全操作知识教育，取得合格证后方能进入EPA区上岗操作。
8.2.8 非EPA人员，经许可进入生产现场时，必须穿戴好防静电用品，在生产现场不许随手触摸SSD或靠近正在操作的人员。
8.3 防静电工作区基本条件的选择
建立防静电工作区对于静电导体与静电耗散材料而言，由于静电荷能够发生迁移，从而可以通过接地的方式将生产过程中所产生的静电荷泄放。但是静电的泄放必须“安全”，为保证泄放的安全性，静电的泄放“必须”通过静电耗散材料进行。所谓的安全性是指无论对元器件，还是人身都必须保证绝对的安全。安全性有两个指标：一是静电电压必须在1s内降至100V；二是放电电流不能高于5 mA。也就是说：静电的泄放既要快，又不能过快，过块的泄放即是放电。因此，为保证静电安全泄放，防静电工作区的系统电阻有一定的电阻值要求。
8.3.1 安全电阻值的确定
为了给静电安全电阻作业区(点)的工作人员提供防电击条件，根据人体受到电击时，有能力脱离险境的极限电流(10mA—16mA)的要求，整个防护系统的泄露电流不允许超过5mA，为此静
电防护操作系统电阻下限为106Ω。
8.3.2 最大允许接地系统电阻
电子产品生产过程中，静电泄漏系统多用于采用静电敏感器件产品的基本作业。物体放电的初始电压是不同的，在国际上一般规定为5000V。就静电泄漏系统而言，应考虑其最大通地电阻值，系统保证将5000V静电压衰减到低于100V的安全电压，所过渡的时间应小于1qis，因此系统电阻值必须小于109Ω，即可保证在1秒内放电到安全电压值，这就最大限度地减少了SSD在静电作用下损坏的机会。
总之，静电泄放的最基本要求是系统放电，从5000V到100V以下，放电过程所需要的时间小于1s，若系统电阻过高会延迟泄放时间，而系统电阻过低会产生较大的泄放电流，损坏电流敏感器件，同时也要考虑人体安全，一般静电防护的系统电阻约在106Ω～109Ω。
9 ESD防护过程控制要求
由于进入EPA人员的不断运动而会随时产生静电，此时唯一的泄放通路是通过手腕带或脚腕带与地连接进行泄放。此时的关键在于人体—腕带、腕带—地及桌面—地等环节是否连接良好。如果这几个环节中有一处出现问题，就会导致静电无法安全泄放，从而使整个静电防护系统功亏一篑，就会产生ESD损坏，这也正是许多企业之所以在防静电方面有投入却没有效果的主要原因之一。归纳起来主要有以下原因。
(1)防静电设施与地的连接可能产生松动或脱落；
(2)防静电桌面随着使用时间的延长而发生失效；
(3)腕带损坏；
(4)腕带的佩戴不规范，如不戴、松弛、没有紧贴皮肤等。
10 静电防护系统的组成
10.1 人体静电防护
人体所携带的静电，一是可以通过接地良好的防静电手腕带及时泄放，另一方面防静电鞋与防静电地面的配合使用，可以及时有效地泄放人员在运动中产生的静电，减少人体所携带的静电。
人体防静电系统由防静电的手腕带、脚腕带、工作服、鞋袜等组成；必要时尚需辅以防静电的帽、手套或指套、围裙、脚套等。这种整体的防护系统兼具静电泄漏、中和与屏蔽的功能。10.2 环境静电防护
防静电工作区的地面、墙壁、天花板，按国家标准要求应选用防静电材料，使之具有很好的防静电性能，而禁止使用普通绝
缘材料。地面是一个静电产生的主要来源，因为在生产环境中流动的人员与物料不断地与地面摩擦，从而产生大量的静电，并通过流动的人员、物料将静电带到生产环境的各处随时随地可能造成静电损害，严重影响产品质量，降低成品率。因此必须重视工作区地面的静电防护。
地板能有效地使人体静电尽快泄漏于大地，防止静电积聚，除操作人员穿用防静电服、防静电鞋外，其先决条件是地板必须具有一定的导电线路，即防静电功能。它也能泄漏设备、工装上的静电及移动操作、不宜使用手腕带的人体静电泄漏。
目前SMT行业防静电地板的处理方法有防静电地板漆、防静电PVC贴面地板、防静电橡胶地板以及高架地板和防静电环氧自流坪等5种。地面处理是防静电系统改造的主要工程，要根据生产产品、生产场地等实际情况，确定使用哪一种处理方法。
10.3 防静电操作系统
防静电操作系统是根据防静电要求，为建立保护区域和进行保护性操作所必须配置的设施和工具的总称，它是在各工序经常与元器件、组件、成品发生接触—分离或摩擦作用的工作台面、生产线、工具、包装袋、储运工具等。
防静电操作系统的配置主要包括：防静电工作台(包含台体、防静电桌垫、防静电地垫、防静电手腕带、防静电工作椅等)、防静电元件盒(袋)、防静电周转箱、防静电周转车、防静电温控烙铁、防静电镊子以及其它保护设备等。
10.4 防静电接地
通常说的接地有硬接地和软接地之分：硬接地是指直接或通过一个低阻抗同地线相连；软接地是指通过足够高的阻抗接地，将电流限制在人身安全电流之下，软接地的阻抗取决于靠近接地点的人员可能接触到的电压电平。
静电防护最主要的工作是防止静电积聚，而防止静电积聚的最好办法就是及时将产生的静电泄放掉，接地系统正是静电泄放的通道。因此可靠的接地是一切防护的基础，因为如果没有了这个基础，我们即使采用再多再好的防静电材料，也等于无本之木，无源之水。若防护措施未有效接地，则它们将失去最终的泄放通道而处于悬浮状态。在悬浮状态下的防静电体表面的静电荷因不能被最终泄放掉而积聚起来(这种积聚与绝缘体表面的静电积聚的不同之处在于其静电荷的表面分布十分均匀)，就象电容一样将电荷储存起来，一旦遇到合适的条件，立即会将其储存的全部电能很快地、在一个很小的面积上瞬间释放，这样更加危险。因此接地是否有效、可靠是整个防护体系中十分重要的。
防静电系统的接地线不得接在电源零线上，也不得与防雷地线共用，而必须有独立可靠的接地装置，接地电阻一般应小于10Ω，如果再考虑到是静电接地与防雷、电气安全等接地的兼容性，也可规定静电接地电阻小于4Ω。
使用三相五线制供电，其大地线可以作为防静电地线(但零线、地线不得混接)。
接地主干线截面积不小于100mm2；支干线截面积不小于6mm2；设备和工作台的接地线应采用截面积不小于1.25 mm2的多股敷塑导线，接地线颜色以黄绿色线为宜。
埋设地线的原则是埋设地点的土壤电阻系数愈小愈好；地线的接地体与接地线选择要适当，接地体与土壤的接触面积要大，接触密度要高、接触要紧，埋设与检测方法应符合CJB／Z25—91的要求。
10.5 离子风静电消除器
从静电防护的角度来看，绝缘体本身具有以下特点。
10.5.1 绝缘材料特别是人工合成的绝缘材料，其表面起电量大，即很容易产生静电，通常这类材料的起电量不会小于5000V(相对湿度<40％)。
10.5.2 由于材料的绝缘特性，一旦产生静电，其本身几乎无放电的通路，因此静电将会长期驻留积聚，其在表面电荷积聚到一定程度后，就可能随机放电造成危害。
10.5.3 由于绝缘体的绝缘特性，造成表面产生、积聚静电荷分布极不均匀，在同一材料表面就会形成电位差，而电位差大到一定程度就会产生放电现象。
因此，在静电防护中必须对绝缘材料引起足够的关注。由于静电荷在绝缘材料表面不能发生迁移运动，其本身又无放电通路，所以不可能用接地的办法通过泄放的方式消除静电荷，这时唯一行之有效的方法是离子中和法。
目前世界上在电装行业所使用的离子风机分为直流与交流两类，其中直流风机又分为稳态直流与脉冲直流两种，稳态直流由于其独特的优势被众多企业广泛采用。稳态直流风机的主要优势在于：
(1)正、负离子发射头分开设置，离子自中和可能性降低；
(2)可在低气流量下正常发挥效用；
(3)可近距离操作而不损坏敏感元器件。
10.6 静电测试及实时监控系统
为判断ESD危害的可能性与程度，制定ESD防护措施以及检查防护措施的效果，同时因防静电制品在长期使用过程中，会因磨
损、腐蚀、老化等原因使其防静电性能逐渐劣化，以致完全丧失，影响静电防护的可靠性。因此，必须经常对静电进行实时监控，同时有必要对地板与桌垫的表面电阻及接地电阻、生产现场的静电电场等参数进行测试，并对操作工手腕带的佩带情况进行实时监控，以保证静电防护的可靠性。一般常用的测试仪有手腕带／脚腕带测试仪、表面电阻测试仪、静电场测试仪、人体静电表、静电屏蔽效果测试仪、表面阻抗表(兆欧表)等。防静电系统性能
泄放途径和严格的接地系统，安全有效的静电泄放才能达到保护静电敏感器件及其设备的目的，常见静电防护系统所需的产品见表3。
11 SMT生产防静电改造的主要内容
11.1 防静电地的埋设，这是整个防静电系统的基础与根本，必须严格按标准规定埋设与安装。
11.2 在相对封闭的生产或工作环境中，对地面、墙壁、天花板采取相应措施，使其具有良好的导静电性能。防静电地板的铺设，防静电地板是包括人体静电在内的许多静电的主要泄放通道，可靠性与耐久性是选材的主要指标。
11.3 工作台、工作椅的购置，合理而可靠的接地通路是这类装备的关键。
11.4 防静电电装用辅助设施如料架、周转箱、周转车等的选购，采用真正的防静电材料(表面电阻率在105Ω／cm2≤ρs<1012Ω／cm2)制作是此类装备的品质保证。
11.5 防静电工作服、工作鞋、手腕带、脚腕带的选购。
11.6 静电实时监控装置的选购，这是确认接地系统是否正常有效的唯一方法，安全、方便、准确、可靠是对这类装置的基本要求。
11.7 静电测试仪表的购置，可由于定期检查EPA局部的静电量和防静电材料的磨损状况。
11.8 组成静电实时监控网络，实现静电控制网络化、系统化、正规化的有效手段。
11.9 合理而严格的制度，这是保证所有硬件系统正常运作的软件保障，二者必须有效结合。
11.10 其它相关工作。
12 静电防护标准
ESD防护办法
1.目的
1.1明确ESD敏感电子元件静电防护的重要性及各相关部门对产品静电防护的职责权限. 1.2规范EOS/ESD相关设施之操作、维护、控制及测试方法与点检频率,以保护静电敏感元件,从而保证 产品出货品质,满足客户需求. 2.适用范围 适用于ESD敏感电子元件相关制造,测试,存储及相关设施操作,控制与维护之领域。 3.定义 3.1 静电释放(ELECTROSTATIC，DISCHARGE)即静电电荷在不同电势的物品或表面之间转移的过程 3.1 静电损伤(ELECTROSTATIC，OVERSTRESS)即器件接受静电释放时,其特性产生变化,通常性能变差， 但未完全失效。 4.职责权限 4.1人力资源 4.1.1电工 ①设备干/支接地装置架设与安装. ②静电防护干/支接地装置架设与安装 ③接地装置干线检测与维护. 4.2生产部 ①新人上岗ESD静电防护培训与考核. ②静电手环日常点检/记录. ③工作区域之EOS/ESD设施的日常维护. ④车间静电区域的设施检测、标识与维护. 4.3品保部 4.3.1 IQC ①进料检验区静电防护需求提出. ②对ESD敏感电子元件进料检验. ③新人上岗ESD静电防护培训与考核. ④IQC静电进料检验区域的设施检测、标识与维护. 4.3.2 IPQC ①开线前相关设备,烙铁及特殊制程（静电防护）静电防护点检. ②现场稽核,确保所有静电防护设施之EOS/ESD状态均在规范之中. ③新人上岗ESD静电防护培训与考核. ④车间静电区域所有设施检测与异常提报. 4.3.3 FQC ①出货检验区静电防护需求提出. ②对ESD敏感电子产品出货检验. ③FQC静电检验区域的设施检测、标识与维护. 4.4 PMC 4.4.1仓库 ①静电防护需求提出.
ESD(静电防护)测试试题
ESD 测试题 选择题 1. ESD控制的目的含有达到更好品质和客户更满意。(V ) 2. 静电由接触或磨擦而产生。(V ) 3. ESD 意思是储存静电瞬间放电。( V ) 4. 非现场人员若不具ESD资格，碰触电子零件亦无所谓。(X ) 5. 隔离(绝缘)所有东西是建立一个防静电工作区的一个步骤。( V ) 6. 6( X )手带静电环即可处理对静电敏感之材料。 7. 防静电鞋须两脚都穿著，且只须在有接地之地板上工作才穿著。( V ) 8. 防静电包装必须有封闭式的静电遮蔽容器。( V ) 9. 防ESD 包装材料或容器可以无限期使用。( X ) 10. 通过ESD 资格考试一生有效。( X ) 11. 每天必须做工作桌之自我检查和接地测试。( V ) 1 2 .假如我在防静电工作区穿上防静电鞋后，当我坐下来后就必须戴上静电环。( V ) 13. 当发现缺失或不足时，ESD 标准规范必须修正。( V ) 14. 防静电工作桌或工作区内每个处理ESD 敏感零组件的工作站必须有标示。( V ) 15. 全部防静电工作桌必须有接地静电环插座且其阻抗低于2Q O(V ) 16. 距离工作桌1 公尺内之所有物品其静电电压不需低于100V。( X ) 17. 内装有ESD 敏感零组件之包装是需有标示。( V ) 18. 只有单独置放的零件怕静电。若已装在PCB 上就不怕静电破坏。( X ) 19. 粉红／蓝／黑色的塑料材料表示不易于静电产生。( X ) 20. 每周必须检查静电环一次。( X ) 21. 拿取基板成品、半成品时,手不可触及焊锡面,金手指,测试点及配线等。( V ) 22. 作业中掉落地板上的电子ESDS类零件可以继续使用。(X ) 23. 检验静电敏感器件时必须佩带有线静电环，无线静电环不能使用。( V ) 24. 冬天皮肤干燥，可以在佩带静电环的手腕处擦润肤霜。( X ) 25. 作业人员进入车间须做防护措施，但客户可以不用。( X ) 26. 日常工作产生的静电强度与周围空气之相对湿度成正比，相对湿度愈高，产生的静电的强度愈 高。( X ) 27. 如果高绝缘材料的静电不能被消除,可以通过用离子风机来消除静电或采用防静电喷雾方式对其 进行隔离。(V ) 28. 建立静电安全工作区的步骤之一是把每件东西都绝缘. () 29. 设备外壳接地与静电线接地端为同一接地端. () 30. ESD 防护措施的各种接地不但可以有效防止带电,也可以防止静电的产生. () 31. 防静电包装袋和中转箱可以永远重复使用. (X) 32. 防静电标准要求当缺陷被发现时应及时釆取补救措施. (V) 33. 任何一个可导通并有按扣的导线都可用来做ESD 防护区的接地线. (X) 34. 温湿度对静电的控制有至关重要的作用。它若控制不好，易产生高静电，导致ESD事件率高。(V) 35. 移动电话发出的电磁波会对产品产生干扰，并产生感应电流使产品失效或机器误动作。(V) 36.3. 好的防静电环境，接地系统及良好的防静电地板是最最重要的。(V) 37.4. ESD 是一种静电放电现象，它具有偶然性，瞬时性，不可见性。所以对ESD 的控制需要提高治理手 段，坚持“先破坏，后治理” 。( X ) 38. 防静电控制的目的是为了好的品质和满足顾客的要求。(V ) 39. 在个别情况下可以让没有静电防护的人用手直接触摸元件。(X ) 40. 静电电荷是在接触和磨擦中产生的。（V）
5种ESD防护方法
5种ESD防护方法 静电放电（ESD）理论研究的已经相当成熟，为了模拟分析静电事件，前人设计了很多静电放电模型。常见的静电模型有：人体模型（HBM），带电器件模型，场感应模型，场增强模型，机器模型和电容耦合模型等。芯片级一般用HBM做测试，而电子产品则用IEC 6 1000-4-2的放电模型做测试。为对 ESD 的测试进行统一规范，在工业标准方面，欧共体的 IEC 61000-4-2 已建立起严格的瞬变冲击抑制标准；电子产品必须符合这一标准之后方能销往欧共体的各个成员国。 因此，大多数生产厂家都把 IEC 61000-4-2看作是 ESD 测试的事实标准。我国的国家标准（GB/T 17626.2-1998）等同于I EC 6 1000-4-2。大多是实验室用的静电发生器就是按 IEC 6 1000-4-2的标准，分为接触放电和空气放电。静电发生器的模型如图 1。放电头按接触放电和空气放电分尖头和圆头两种。
IEC 61000-4-2的 静电放电的波形如图2，可以看到静电放电主要电流是一个上升沿在1nS左右的一个上升沿，要消除这个上升沿要求ESD保护器件响应时间要小于这个时间。静电放电的能量主要集中在几十MHz到500MHz，很多时候我们能从频谱上考虑，如滤波器滤除相应频带的能量来实现静电防护。 IEC 61000-4-2规定了几个试验等级，目前手机CTA测试执行得是3级，即接触放电6KV，空气放电8KV。很多手机厂家内部执行更高的静电防护等级。
当集成电路（ IC ）经受静电放电（ ESD）时，放电回路的电阻通常都很小，无法限制放电电流。例如将带静电的电缆插到电路接口上时，放电回路的电阻几乎为零，造成高达数十安培的瞬间放电尖峰电流，流入相应的 IC 管脚。瞬间大电流会严重损伤 IC ，局部发热的热量甚至会融化硅片管芯。ESD 对 IC的损伤还包括内部金属连接被烧断，钝化层受到破坏，晶体管单元被烧坏。 ESD 还会引起 IC 的死锁（ LATCHUP）。这种效应和 CMOS 器件内部的类似可控硅的结构单元被激活有关。高电压可激活这些结构，形成大电流信道，一般是从 VCC 到地。串行接口器件的死锁电流可高达 1A 。死锁电流会一直保持，直到器件被断电。不过到那时， IC 通常早已因过热而烧毁了。 电路级ESD防护方法 1、并联放电器件 常用的放电器件有TVS，齐纳二极管，压敏电阻，气体放电管等。如图
各种静电防护措施,ESD的含义及三种型式
各种静电防护措施,ESD的含义及三种型式 仪表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。近年来随着仪表元件发展趋于集成化，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的破坏不仅体现在仪表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。
esd静电防护方法
esd静电防护方法esd静电防护技术 1．一般esd静电防护的基本思路 （1）从元器件设计方面，把静电保护设计到LED器件内，例如大功率LED，设计者在承载GaN基LED芯片倒装的硅片上，设计静电保护二极管，这时硅片不但作为GaN的承载基体，还起到ESD保护作用，使采用这种芯片封装的器件ESDS达到几千伏。它的优点是直接提高器件抗ESD能力，简化封装生产和器件安装等过程的静电防护措施；缺点是增加成本，增大体积，芯片生产工艺复杂并且需要专业生产设各，它适用于高价值的LED 器件。 （2）从生产工艺方面，有两种静电防护途径；①消除产生静电的材料与过程。通过材料的选用，使静电产生的途径不存在了或者减少了，从源头消除了静电放电的产生与积累，是静电防护的有效的基本方法之一。②泄放或中和防止静电放电。因为产生静电的所有途径是不可能完全消除的，所以我们需要安全地泄放或中和那些要发生的静电，防止静电放电的发生。 2，esd静电防护接地技术 接地就是直接将静电通过一条导线的连接泄放到大地，这是防静电措施中｜最直接、最有效的方法。多数静电防护系统的效果，都依赖于接地地线的质量，静电接地技术是静电泄放工艺中的主要环节，系统接地的质量将直接影响电荷的释放能力。地线必须是能够接受或提供大量电荷的，理想的地线应该是一个优良的导体，即电流流过地线时不产生电位降，地线上各点电位相同。在工作区的静电地线应为静电专用地线，不得与其他地线共用。防静电接地是厂房基建工程中重要的指标之一。 3．esd静电防护操作系统 在进行静电敏感器件的操作时，工作台上应铺设具有静电导电和静电耗散功能的材料制成的防静电台垫。使所有与器件接触的端子、工具、仪器仪表、人体达到一致的电位，并通过接地使静电能迅速泄放。 4．人体防静电系统 人体防静电系统主要由防静电手腕带、防静电工作服、鞋袜等组成，必要时还需要辅以防静电工作帽、手套、脚套等物品。这种整体的防静电系统兼各静电泄放、中和和屏蔽的作用。防静电手腕带由静电导电材料制成，通过与皮肤直接接触，把人体静电直接导走，所以手腕带使用时必须与皮肤接触良好，使皮肤上的瞬时静电电压、于100V．防静电工作椅以静电导电织物为面料，它们在与人的接触中不产生静电，并能将人体本身所带静电很快泄放，导人大地，起到静电防护作用。 5．生产过程的esd静电防护 LED从芯片到封装应用的生产过程较复杂，就防静电而言，是一个综合治理的过程，应渗透到生产的各个环节，并根据各生产环节的工艺要求，提出不同的对策，以达到对器件的有效静电防护。对固定单个设备（如固晶机、键合台、测试设各、波峰焊设各等）的工艺要求： （1）设各应良好接地； （2）有必要的设各周围要铺设防静电地垫； （3）操作者穿戴防静电衣、帽、腕带等； （4）必要时，在静电防护关键部位设置离子风机。
ESD防护方法
ESD防护技术 摘要：分静电基础知识、ESD防护技术两部分，第一部分主要介绍静电特点、静电衰减与之积累规律、人体静电的起电方式、静电损伤的失效模式；第二部分主要介绍静电防护的必要性、静电防护的目的与途径、静电防护的过程控制、静电防护系统的构成。 随着电子产品的轻、薄、短、小化，以及电子元器件的不断小型化、超大规模集成电路的广泛应用，特别是数字技术的发展和应用，SMT组装技术在电子产品制造业中扮演着日益重要的角色，而静电已成为电子工业中造成器件失效、产成品合格率低及其早期失效的主要原因，严重影响产品直通率及质量稳定性与可靠性，给制造商的生产成本、声誉造成不良影响，因此静电防护已越来越受到重视。 1 静电起电及其流散与积累规律 1.1静电起电 一般物体是中性，若任一物体带有过剩的电荷则成为带电体，物体间的电荷转移过程称为起电过程。失去电子带正电，得到电子带负电，由于电子的得与失使物体失去电平衡，就产生了静电。静电产生得基本过程可归纳为四个阶段：接触→电荷转移→偶电层的形成→电荷分离。 物体的起电方式主要有： ⑴物体间的摩擦，产生的热可使电子转移，产生静电; ⑵物体间的接触与分离；
⑶电磁感应。 对于后两种起电方式比较容易预防与控制，在实际生产中最难以控制、防不胜防的是第一种起电方式——摩擦起电，主要是由于人体的动作及设备的运动而产生。如元器件、PCB成品板间的相互碰撞和接触摩擦而形成很高的表面电位，操作者与大地绝缘时，人体静电位可高达1.5kV～35kV。 1.2 静电起电序列 两个不同物体相互接触时，各自带上极性相反、数量相同的电荷，一个失去电子成为空穴带电（＋），而另一个得到电子成为电子带电（－）。常见不同物体接触起电的序列为：（＋）空气→人手→玻璃→云母→头发→尼龙→羊毛→铝→纸→棉花→钢铁→木→硬橡皮→铜→银→金→聚乙烯→聚氯乙稀（－），位于较前的物体一般带正电，而位于较后着则带负电，即电子从位于前面的物体转移到后面的物体中。两种相摩擦的物体在起电序列中的位置相距越远，摩擦带电后产生的电位就越大，但物体呈现电性在很大程度上受到物体所含杂质成分、表面氧化和吸附情况、温度压力、外界电场等因素的影响。 1.3 静电衰减与积累规律 静电荷通过中和与泄漏而自行消失的现象称为电荷的消散或衰减。物体以某种方式起电后，电荷一般按指数规律衰减，工程材料的静电衰减时间τ是评价材料防静电性能好坏的重要指标。静电的衰减速度与材料电阻率有密切关系，材料电阻率越大，如高绝缘介质的橡胶、塑料等，带电以后衰减速度极慢；而电阻率较低的材料如防静电
ESD(静电防护)测试试题要点
ESD测试题 一、选择题 1.ESD控制的目的含有达到更好品质和客户更满意。( √) 2.静电由接触或磨擦而产生。( √) 3.ESD意思是储存静电瞬间放电。( √) 4.非现场人员若不具ESD资格，碰触电子零件亦无所谓。( ×) 5.隔离（绝缘）所有东西是建立一个防静电工作区的一个步骤。( √) 6.6( ╳)手带静电环即可处理对静电敏感之材料。 7.防静电鞋须两脚都穿著，且只须在有接地之地板上工作才穿著。( √) 8.防静电包装必须有封闭式的静电遮蔽容器。( √) 9.防ESD包装材料或容器可以无限期使用。( ╳) 10.通过ESD资格考试一生有效。( ╳) 11.每天必须做工作桌之自我检查和接地测试。( √) 12.假如我在防静电工作区穿上防静电鞋后，当我坐下来后就必须戴上静电环。( √) 13.当发现缺失或不足时，ESD标准规范必须修正。( √) 14.防静电工作桌或工作区内每个处理ESD敏感零组件的工作站必须有标示。( √) 15.全部防静电工作桌必须有接地静电环插座且其阻抗低于2Ω。( √) 16.距离工作桌1公尺内之所有物品其静电电压不需低于100V。( ╳) 17.内装有ESD敏感零组件之包装是需有标示。( √) 18.只有单独置放的零件怕静电。若已装在PCB上就不怕静电破坏。( ╳) 19.粉红／蓝／黑色的塑料材料表示不易于静电产生。( ╳) 20.每周必须检查静电环一次。( ╳) 21.拿取基板成品、半成品时,手不可触及焊锡面,金手指,测试点及配线等。( √) 22.作业中掉落地板上的电子ESDS类零件可以继续使用。( ╳) 23.检验静电敏感器件时必须佩带有线静电环，无线静电环不能使用。( √) 24.冬天皮肤干燥，可以在佩带静电环的手腕处擦润肤霜。( ╳) 25.作业人员进入车间须做防护措施，但客户可以不用。( ╳) 26.日常工作产生的静电强度与周围空气之相对湿度成正比，相对湿度愈高，产生的静电的强度愈 高。( ╳) 27.如果高绝缘材料的静电不能被消除,可以通过用离子风机来消除静电或采用防静电喷雾方式对其 进行隔离。(√) 28.建立静电安全工作区的步骤之一是把每件东西都绝缘. () 29.设备外壳接地与静电线接地端为同一接地端. () 30.ESD防护措施的各种接地不但可以有效防止带电,也可以防止静电的产生. () 31.防静电包装袋和中转箱可以永远重复使用. (╳) 32.防静电标准要求当缺陷被发现时应及时釆取补救措施. (√) 33.任何一个可导通并有按扣的导线都可用来做ESD防护区的接地线. (╳) 34.温湿度对静电的控制有至关重要的作用。它若控制不好，易产生高静电，导致ESD事件率高。（√） 35.移动电话发出的电磁波会对产品产生干扰，并产生感应电流使产品失效或机器误动作。（√） 36.3.好的防静电环境，接地系统及良好的防静电地板是最最重要的。（√） 37.4.ESD是一种静电放电现象，它具有偶然性，瞬时性，不可见性。所以对ESD的控制需要提高治 理手段，坚持“先破坏，后治理”。( ╳) 38.防静电控制的目的是为了好的品质和满足顾客的要求。（√） 39.在个别情况下可以让没有静电防护的人用手直接触摸元件。（╳）
ESD防护原理及措施总结_V10_2018
ESD防护原理及措施总结
— 此总结主要针对传音近期项目在ESD不良方面的问题 进行的硬件设计总结，为后续硬件设计前期静电考量 和后续ESD改善提供参考。提升防静电能力，提高生 产效率，以期从设计前端提升品牌机的质量来满足客 户日益提高的品质要求。
一、静电问题
— 1.静电产生机理简介 — 2.ESD标准及常见不良现象 — 3.常见ESD Fail的结构位置 — 4.常见ESD 控制的基本原则 — 5.ESD主要防止措施 — 6.部分案例分析
1.1.静电产生机理简介 ★任何物质都是由原子组合而成，而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学家们将质子定 义为正电，中子不带电，电子带负电。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正 负电平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位 能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡，任何两个不同材质的物体接触后再 分离，即可产生静电。 ★静电放电(Electrostatic Discharge)是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的 电荷转移。ESD是一种常见的近场危害源，可形成高电压，强电场，瞬时大电流，并伴有强电 磁辐射，形成静电放电电磁脉冲。电流 >1A上升时间0～15ns，衰减时间0～150ns ★静电的产生在电子工业生产中是不可避免的，其造成的危害主要可归结为以下两种机理： 其一：静电放电（ESD）造成的危害： （1）引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰。 （2）击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率。 （3）高压静电放电造成电击，危及人身安全。 （4）在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。 **其二，静电引力（ESA）造成的危害(不作介绍)： （1）电子工业：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。 （2）胶片和塑料工业：使胶片或薄膜收卷不齐；胶片、CD塑盘沾染灰尘，影响品质。 （3）造纸印刷工业：纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生产。 （4）纺织工业：造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害