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esd基本知识

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ESD基本知识

ESD,即静电放电(Electrostatic Discharge),是指在两个物体之间发生的电荷移动或释放过程。静电放电是一种自然现象,也是在日常生活和工作中经常遇到的问题。在电子设备制造、电子产品测试和使用过程中,ESD问题可能导致设备损坏、电路故障甚至引发火灾等严重后果。因此,掌握ESD基本知识对于保护电子设备和确保工作安全至关重要。

一、静电的产生和积累

静电是由于物体表面的电荷不平衡而产生的。常见的静电产生方式有摩擦、接触和分离等。当两种材料摩擦或接触时,电子会从一种材料转移到另一种材料,导致电荷分离。其中一种材料会获得正电荷,另一种材料会获得负电荷,从而形成静电。这种静电荷可以在物体表面积累,形成静电场。

二、静电放电的危害

静电放电可能对电子设备和人体造成严重危害。对电子设备来说,静电放电会引起电子元件损坏、电路故障以及数据丢失等问题。对人体来说,静电放电可能引起电击伤害,尤其是在干燥的环境中,静电电压可以达到数千伏甚至数万伏。因此,在电子设备制造、维修和使用过程中,必须采取措施来防止静电放电。

三、静电防护措施

为了防止静电放电对电子设备造成损害,需要采取以下静电防护措施:

1. 接地:通过将设备接地,可以将静电荷引导到地面,减少静电放电的可能性。设备应使用符合安全要求的接地线,接地线应与地面连接良好。

2. 避免摩擦和接触:在工作环境中,要避免不必要的物体摩擦和接触,以减少静电的产生和积累。

3. 防静电工具和设备:在生产和维修过程中,应使用专门的防静电工具和设备,例如防静电手套、防静电垫等,以减少静电放电的风险。

4. 控制湿度:在干燥的环境中,静电放电的风险更高。因此,可以通过控制室内湿度,使其保持在适宜的范围内,来降低静电放电的可能性。

5. 培训和教育:对从事电子设备制造、维修和使用的人员进行静电防护的培训和教育,提高他们的意识和技能,以防止静电放电的发生。

四、静电放电测试和标准

静电放电测试是评估电子设备对静电放电抗性的一种方法。通过模拟真实的静电放电环境,将设备暴露在不同的静电放电条件下,观察其对静电放电的响应。静电放电测试可以根据不同的标准进行,例如IEC 61000-4-2和MIL-STD-883等。这些标准规定了测试的方

法、测试设备以及测试结果的评估标准,以确保设备在真实环境中具有足够的抗静电放电能力。

总结:

静电放电是一种常见的现象,对电子设备和人体都可能造成危害。为了防止静电放电对设备造成损坏和人体造成伤害,必须采取静电防护措施,包括接地、避免摩擦和接触、使用防静电工具和设备、控制湿度以及进行培训和教育。此外,静电放电测试也是评估设备抗静电放电能力的重要手段。通过采取适当的防护和测试措施,可以有效地减少静电放电的风险,保护电子设备的正常运行和人体的安全。

静电基本知识

ESD Basic Knowledge ------罗洪广 ESD 定义 静电放电(ESD :Electrostatic Discharge)是两个具有不同静电电位的物体,由于直接接触或静电感应等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。 静电产生的原理 电子围绕原子核运动,一有外力即脱离轨道,离开原来的原子而侵入其它的原子。外力包含各种能量,如动能,位能,热能,化学能,电磁能等。 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带有负电现象,称为阴离子。 静电的产生 电子工业静电产生的主要方式:接触摩擦,剥离与感应 1.接触分离起电 当两个不同物体相互接触时就会使得其中的一个物体失去一些电荷带正电,而另一个物体得到一些剩余电子而带负电。若在分离过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。如图1 (1)剥离塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电。 (2)脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。 (3)摩擦起电是一种接触又分离造成正负电荷不平衡的过程,实质上是接触分离起电。

图1由材料的接触和分离形成静电电荷. 2.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。 静电的基本物理特性 1有吸引或排斥的力量。(22 141r Q Q F ? = πε ) 2有电场存在,与大地有电位差。(C Q V = ) 3会产生放电电流。(R V I = ) 静电的特点 静电是电荷的产生与消失过程中产生的电现象的总称,具有以下特点: (1) 高电位 (2) 低电量 (3) 小电流 (4) 作用时间短 (5) 复现性差 (6) 瞬间现象多 (7) 受湿度影响较大 在干燥的季节若穿上化纤衣服和绝缘鞋在绝缘的地面行走等活动,人体身上的 A C

静电产生原理及防护(最全的静电知识)

ESD是什么意思? ESD是代表英文E lectro S tatic D ischarge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。 静电测量的主要参数有哪些? 其单位是什么? 电荷量 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。在科研院所、高等院校、检测站和工矿企业等部门经常需要测量物体的电荷量或电荷密度。表示静电电荷量的多少用电量Q表示,其单位是库仑C,由于库仑的单位太大通常用微库或纳库 1库仑=1000000微库(μC)=106C=109nC=1012pC 1微库=1000纳库(nC) 1纳库=1000皮库仑(pC) 在测量粉体带电及其荷质比,测量防静电服的性能时都要测量其带电电荷量。 测量物体的带电电量从原理上说可用法拉第简和静电计及静电电容测量,但这种方法测量繁琐,误差较大,而且对于非静电技术人员使用时更时因难。现有一种准确迅速测量物体电荷量的专用仪器-EST111数字电荷仪/EST112数字电量表。使用极为方便,受到广大科研单位和厂硫企业如全国各防静电服生产的好评。其使用单位有:西北纺织工学院、劳动部劳保科学研究所、北京科技大学、中国矿业大学等。 2 静电电压 由于在很多场合测量静电电位较容易,另一个常用的静电参数是静电电位,其单位为伏,但由于静电电压通常很高,因此常用一个较大的单位-千伏(kV) 1kV=1000V 测量静电电压的仪表通常分为接触式和非接触式,对于测量有源带电体如静电发生器(高压电源)等的静电电压常用接触式,测量这类静电可用Q-V系列静电表。但由于接触式仪器在与被测物体接触时会使带电物体的静电放电,而使而电荷量减少或使带电物体的电容增加,这两个因素都将使物体的静电电位降低,因而测出的结果与物体真实带电情况相差较大,所以这在测量许多物体的静电电压时更常用的方法是用非接触式静电电压表,这种仪表在测量时不与初测物体任何接触,因而对被测量物体的静电影响很小,常用的仪表有EST101型防爆静电电压表,这种仪表不但在一般场所能准确迅速测量出物体的静电电压,而且可在对防爆要求很高的场所使用,其重量轻、体积小,价格也很低,因而在国内得到广泛使用,如全军各油库、弹药、火工品、石油、化工、纺织、造纸、橡胶、印刷、计算机等行业等。其它的一些物理量还有电场强度等 一、基本配套仪器 通常测量静电的主要基本参数有三个,静电电压(位),电荷量(密度)和电阻(率)。电荷量是静电本质的物理量,在许多科研中要测量电荷量或电荷密度。但在很多现场直接测量电荷量是不方便的,此时测量其表面静电电压。很多材料的防静电性能可通过检测其表面电阻或体电阻来鉴定.任何一个部门应配的基本测量仪器是静电电压表和高阻表, 对一些有

ESD基础知识

ESD基础知识惠州直通电源有限公司

目录 前言 (3) 第一章静电基本理论……………………………………………………………4-5第二章ESD及其危害……………………………………………………………6-8第三章ESD控制…………………………………………………………………9-12

前言 九十年代是电子工业高速发展的时期,日益剧烈的竞争,使得企业必须不断地降低制造成本,提升产品质量,才能在竞争中求生存,才有可能永续经营。对于电子工业,ESD对产品的质量、产品的可靠性、生产效率等都有非常大的影响,专家们估计,由于ESD损坏的电子产品,可达制程损坏8~33%的范围之多。可见,在制程控制方面,电子产品生产环境的ESD控制,仍是品质改进的关键要素之一。 我们公司于2000 年初才真正开始电子产品的生产制造,对于电子产品的质量管控,我们需要不断努力去做好,而在制程ESD控制方面,我们亦必须采取有效的措施去预防电子产品被损坏,因此,在去实施预防控制之前,我们应该对ESD的相关基础知识有比较全面的了解及理解,才能很好地去运用这些知识去订定方案去防止ESD问题对产品的损坏。

第一章静电基本理论 一.静电的定义 静电是物体表面过剩或不足的静止电荷。静电是一种电能,它留存于物体表面:静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果,它亦是通过电子或离子转移而形成的。 二.静电的特点 1.在一般工业生产中,静电具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点,设备或物体上的静电位最高可达数万伏至数十万伏;在正常操作条件下也常达数百或数千伏,这远比市用低压电220/380V高得多,但所积累的静电量却很低,静电电流多为微安级;作用时间多为微秒级。2.静电受环境条件,特别是湿度的影响较大,湿度越小,则越容易产生静电;静电测量时复现性差,瞬间现象多。 三.静电的产生原理 1.静电的产生。 静电一般由物体通过接触,分离而产生。主要产生方式为摩擦;冷冻,电解,温差,接触等同样会产生静电。其基本过程可归纳为: 接触→电荷转移→偶电层形成→电荷分离 2.静电产生的原理。 从微观角度来看,一般来说,物体是由一种叫原子的微粒构成的,而原子是由带正电(+)的质子和带负电(-)的电子及不带电的中子组成,一般物体具有相同数量的质子及电子,所以整体上不带电,当两物体紧密接触后分离,电子就会从一个原子转移到另一个原子上,从而造成两物体所带电子数量不相等:得到电子之物体带负电,失去电子的物体则带正电,所以均会呈现出电性。电子转移的多少,与物体间的接触面积、分离速度、相对潮湿度等有很大的关系。四.材料的特性以及其对静电的影响。 实际上,所有的物体,包括水和空气中的尘埃微粒,都能够摩擦起电,但一般在导电性较强的物体上静电现象一般难于体现,这主要是与物体的导电特性有关。 1.绝缘材料 能够阻止或限制电流(子)从其表面或内部流动的材料。绝缘材料具有很高的阻抗,由于电子不易在绝缘体上流动,所以正负电荷能够同时留在其表面不同位置,即使其表面某一位置的多余电子与另一位置欠缺的电子数量相等,理论上可以中和而呈现中性(不带电),但由于在绝缘体上电子很难流动,不同位置的电荷很难中和,那幺会它们会存留在原处很长一段时间而呈现电性。 2.导电材料 导电材料具有较低的阻抗,电子在其表面或内部能容易流动。当导体上有过剩或不足之电子时,

esd基本知识

esd基本知识 ESD基本知识 ESD,即静电放电(Electrostatic Discharge),是指在两个物体之间发生的电荷移动或释放过程。静电放电是一种自然现象,也是在日常生活和工作中经常遇到的问题。在电子设备制造、电子产品测试和使用过程中,ESD问题可能导致设备损坏、电路故障甚至引发火灾等严重后果。因此,掌握ESD基本知识对于保护电子设备和确保工作安全至关重要。 一、静电的产生和积累 静电是由于物体表面的电荷不平衡而产生的。常见的静电产生方式有摩擦、接触和分离等。当两种材料摩擦或接触时,电子会从一种材料转移到另一种材料,导致电荷分离。其中一种材料会获得正电荷,另一种材料会获得负电荷,从而形成静电。这种静电荷可以在物体表面积累,形成静电场。 二、静电放电的危害 静电放电可能对电子设备和人体造成严重危害。对电子设备来说,静电放电会引起电子元件损坏、电路故障以及数据丢失等问题。对人体来说,静电放电可能引起电击伤害,尤其是在干燥的环境中,静电电压可以达到数千伏甚至数万伏。因此,在电子设备制造、维修和使用过程中,必须采取措施来防止静电放电。

三、静电防护措施 为了防止静电放电对电子设备造成损害,需要采取以下静电防护措施: 1. 接地:通过将设备接地,可以将静电荷引导到地面,减少静电放电的可能性。设备应使用符合安全要求的接地线,接地线应与地面连接良好。 2. 避免摩擦和接触:在工作环境中,要避免不必要的物体摩擦和接触,以减少静电的产生和积累。 3. 防静电工具和设备:在生产和维修过程中,应使用专门的防静电工具和设备,例如防静电手套、防静电垫等,以减少静电放电的风险。 4. 控制湿度:在干燥的环境中,静电放电的风险更高。因此,可以通过控制室内湿度,使其保持在适宜的范围内,来降低静电放电的可能性。 5. 培训和教育:对从事电子设备制造、维修和使用的人员进行静电防护的培训和教育,提高他们的意识和技能,以防止静电放电的发生。 四、静电放电测试和标准 静电放电测试是评估电子设备对静电放电抗性的一种方法。通过模拟真实的静电放电环境,将设备暴露在不同的静电放电条件下,观察其对静电放电的响应。静电放电测试可以根据不同的标准进行,例如IEC 61000-4-2和MIL-STD-883等。这些标准规定了测试的方

静电常识及ESD防护

静电知识 一,静电的类型: 一、静 电 1. 根据分子和原子结构的理论 , 自然界中的一切物质都是由分子构成的 , 而分子又是 由原子组成的。单质的分子由一个或几个相同的原子组成 , 化合物的分子由两个或两个以上不 同的原子组成。 高分子材料具有更复杂的原子结构点阵排列, 并含有更多种类和数量的原子。 原 子是构成一切化学元素的最小粒子, 它由带正电的原子核和带负电的围绕原子核旋转的电子组成 电子的个数和排列层次因元素而异。 2. 在自然状态下,原子中的这种正、负电荷是相等的,物质处于电平衡的中性状态,即 不带电。 在静电学中称不带电的物体为电的中性体。 在某种条件下, 状 态被打破, 丢失或获得电子, 物质即由中性状态改变为带电状态。 学术语中称为带电体。 物质在获得电子而形成带电体时称为电子带电, 失 去电子而形成带电体时,称为空穴带电,所带的电荷称为正电荷。 3. 物体呈现带电的现象,称为带电现象。物质的带电现象是一种自然现象。按照物质所 带电荷的存在与变化状态可分为动电(流电)现象和静电现象。静电现象指相对于观察者而言, 所带的电荷处于静止或缓慢变化的相对稳定状态,动电现象则与此相反。显然,在静电情况下, 由于电荷静止不动或其运动非常缓慢,故它所引起的磁场效应较之电场效应来说可以忽略不计。 4. 静电可因多种原因而发生,例如物体间的摩擦、电场感应、介质极化、带电微粒附着 等许多物理过程都有可能导致静电 二、静电的类别 静电防护材料通常以其电阻率作为类别划分标志。分为静电导体(导静电)材料和 静电耗散(耗散静电)材料。早期有抗静电材料类别的提法 1. 静电导体材料 指其表面或物体内部导电的材料,一般将表面电阻率小于或等于 1 X 105 Q /m2或体 积电阻率小于或等于 1 X 104 Q? cm 的静电防护材料划归静电导体材料类。 其中,又将表面电 阻率小于X 104 Q / m2或体积电阻率小于或等于 1 X 103 Q? cm 的材料定义为静电屏蔽材料, 即静电屏蔽材料属于静电导体材料的一部分。 2. 静电耗散材料 指能快速耗散其表面或物体内部静电荷的材料。其所具有的电阻率范围一些标准规定不 一,较多的标准(例如现行 MIL 标准和最近两年出台的 IEC 标准草案)规定,表面电阻率大于 1 X 105Q / m2 但小于或等于 1 X 1012Q / m2 ,或体积电阻率大于 1 X 104Q?cm 但小 于 1 X 10 11 Q? cm 的静电防护材料为静电耗散材料。 3. 抗静电材料当物质原子中的这种电平衡 处于带电状态的物体在静电 所带电荷称为负电荷; 因

ESD知识

1.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

防静电基础知识

防静电基础知识 认识静电 一、什么是ESD ESD是英文Electro Static Discharge,即“静电放电”的意思。 人体就带有很高的静电电压,特别是在干燥的季节,当你脱去毛衣或用手去触摸金属物体时会产生电击感,此时你带的静电可达几千伏至几万伏以上。人们在日常的活动中可产生高达25,000V的静电放电。人手的神经能感觉到大约3,000V的静电放电。而IC只需要10V的静电就可将其毁坏。其结果是,虽然ESD看不见、听不到或感觉不到,但可重大地损伤或毁坏电子产品。 静电摸不到看不见,但却时时刻刻围绕在我们的周围,当你感觉到有电击时,你身上的静电电压已超过2000V;当你看到放电火花时,你身上的静电已高达5000V;当你听到放电声音时,你身上的静电已高达8000V。 日常生活中的各种行动都会产生静电: 1、塑料与布摩擦,塑料可以吸起小纸屑; 2、梳子与头发摩擦而带电; 3、冬天脱毛衣时,会发出噼啪的声响; 4、靠近刚关闭的电视,汗毛会竖起来。 二、名词解释 1、静电 electrostatic: 静电就是物体所带相对静止不动的电荷。 2、静电放电 electrostatic discharge: 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。 3、静电感应 electrostatic induction 当带静电物体靠近某一介质时,在该介质表面因感应而带电荷,并形成感应电场。 4、中和 neutralization 利用异性离子使静电消失。 5、接地 grounding 电气连接到能够提供或接受大量电荷的物体上(如大地,舰船或运载工具的外壳)。接地分为硬接地和软接地,生产机器设备通过三相插头的其中一个接地端子接向电网地线,为硬接地;工作人员通过防静电手腕接地,防静电手腕连线上有1MΩ的电阻,即人员与地之间存在着一定的电阻值,为软接地。 6、ESD保护区 ESD protected area(EPA) 用必要的ESD防护材料和设备建立和装备起来的,有明显标记的区域,能够防护ESD损害。 7、ESD防护材料 通过安全地耗散静电电荷或屏蔽住零部件使其免受外界静电电荷影响等途径,能限制静电电荷聚集的材料。根据电阻率范围不同可以分为导电型静电防护材料和消散型静电防护材料。目前,我厂使用的静电防护材料大部分为消散型静电防护材料。 三、静电产生的途径 静电的产生大致有以下几种途径: 1.接触分离:任何两个不同介电系数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,越容易通过摩擦生电。 影响摩擦起电电量的因素:物质材料、相对湿度、摩擦频率及接触面积。下表为不同湿度环境下相同动作所产生的静电电压。(表1) 表1 不同湿度下人活动产生的静电电压

ESD知识

静电防护(ESD)项目: 总体来讲,静电防护指为防止因静电积累所引起的人身电击、火灾和爆炸、电子产品和电子元器件器件失效和损坏,以及对生产的不良影响而采取的防范措施。其防范原则主要有抑制静电的产生,加速静电泄漏,进行静电中和等。 一般来讲,关注并实施ESD控制体系的企业有3类:一是静电防护要求极高的企业,如生产晶片、磁头、光电器件的生产商;二是知名跨国公司的下属企业,如IBM、Apple、Motorola等;三是承接OEM、ODM的企业。 企业可以通过寻求客观公正的、具有权威国际标准机构认可资格的第三方认证,来验证和证明自己的ESD控制体系的适宜性、充分性和有效性,进而提高顾客满意和市场竞争力。 项目背景: ESD已经成为当今电子行业最为关注的技术之一。尽管从技术特点上来讲,ESD防护的要求应该产业的源头(半导体、设计等)到最终产品的安装和维护都应该涵盖在内,但因为产业分工的特点以及整个产业链中各环节对于ESD技术掌握的程度不同,让这一关注更集中于电子产品的生产组装环节。作为这一环节上最具代表性的EMS(electronics manufacture service)产业可能同时会面对上游器件供应商和下游客户的两重的技术ESD的要求,后者还有可能将其作为最重要的技术要求之一。 ESD之所以受到重视与其特点也密不可分:首先,ESD损伤的发生具有隐蔽性。ESD是广义的EOS 损伤的一种,尽管放电的电压可能高达数千伏,但由于电量有限,放电时间在瞬间完成,因此造成的损伤往往是半导体介质层击穿和金属层的半溶化,损伤难以在后段的检测当中直接发现,但造成的损伤往往在产品到了终端用户手中才显现出来,而这是我们最不能接受的;其次,ESD造成的经济损失会随着产业链逐级放大。ESD直接损伤的是元器件,但随着产品的组装和集成,最终影响的是产品和系统,损失会逐级放大,而上游企业因此而招致的下游客户的索赔会远远超过其产品的价值。最后,也是最重要的,ESD控制要解决的不是一个单纯的技术问题,而是系统性的工程,它涉及到了材料工艺、品质管理、可靠性分析、员工培训、检测审核等各个方面的工作,ESD控制水平的高低实际反映的是其可靠性和品质管理水平的高低,因此,它也就成为了EMS客户在选择供应商时关注的核心条件之一。 ESD管理体系的发展: 人类对静电最早的认识与控制发生在千百年前,随着火药的发明与应用,静电现象不在神秘,静电控制和防护的必要性和重要性也逐步得到认识。下表简单列出了人类对ESD的认识与发展

ESD基本知识

1.静电和静电的危害 静电是一种电能,它存留于物体表面,是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果,是通过电子或离子的转换而形成的。静电现象是电荷在产生和消失过程中产生的电现象的总称。如摩擦起电、人体起电等现象。 随着科技发展,静电现象已在静电喷涂、静电纺织、静电分选、静电成像等领域得到广泛的有效应用。但在另一方面,静电的产生在许多领域会带来重大危害和损失。例如在第一个阿波罗载人宇宙飞船中,由于静电放电导致爆炸,使三名宇航员丧生;在火药制造过程中由于静电放电(ESD),造成爆炸伤亡的事故时有发生。在电子工业中,随着集成度越来越高,集成电路的内绝缘层越来越薄,互连导线宽度与间距越来越小,例如CMOS器件绝缘层的典型厚度约为0.1μm,其相应耐击穿电压在80-100V;VMOS器件的绝缘层更薄,击穿电压在30V。而在电子产品制造中以及运输、存储等过程中所产生的静电电压远远超过MOS器件的击穿电压,往往会使器件产生硬击穿或软击穿(器件局部损伤)现象,使其失效或严重影响产品的可靠性。 为了控制和消除ESD,美国、西欧和日本等发达国家均制定了国家、军用和企业标准或规定。从静电敏感元器件的设计、制造、购买、入库、检验、仓储、装配、调试、半成品与成品的包装、运输等均有相应规定,对静电防护器材的制造使用和管理也有较严格的规章制度要求。我国也参照国际标准制定了军用和企业标准。例如有航天部、机电部、石油部等标准。 2.静电敏感器件(SSD) 对静电反应敏感的器件称为静电敏感元器件(SSD)。静电敏感器件主要是指超大规模集成电路,特别是金属化膜半导体(MOS电路)。表1为静电敏感器件的分级表。可根据SSD分级表,针对不同的SSD器件,采取不同的静电防护措施。 3.电子产品制造中的静电源 (1)人体的活动,人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一。人体静电是导致器件产生硬(软)击穿的主要原因。人体活动产生的静电电压约0.5-2KV。另外空气湿度对静电电压影响很大,若在干燥环境中还要上升1个数量级。表2为相对湿度对与人体活动带电的关系。 人体带电后触摸到地线,会产生放电现象,人体就会产生不同程度的电击感反应,其反应的程度称为电击感度。表3为不同静电压放电过程中人体的电击感度。 (2)化纤或棉制工作服与工作台面、坐椅摩擦时,可在服装表面产生6000V以上的静电电压,并使人体带电,此时与器件接触时,会导致放电,容易损坏器件。 (3)橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达1013Ω,当与地面摩擦时产生静电,并使人体带电。

ESD防静电知识

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:

静电防护基础知识培训

静电防护基础知识培训 1、名词解释 静电:物体表面均匀分布的相对静止的正电荷与负电荷的简称。 静电释放(ESD):即Electro-static discharge 在电场作用下静电荷自发的快速转移现象。 静电敏感特性:即电子元件易受到静电释放所损害的特性。 2、静电产生的途径 1)、摩擦产生静电 2)、分离产生静电 3)、静电的传导 4)、电场感应 3、静电的危害 1)、造成微粒污染 2)、ESD失效(硬击穿) 3)、引发火灾或爆炸 4)、ESD潜伏性失效(软击穿) 5)、干扰电子设备的运行

小于2000V的静电人体感觉不到 大于3500V的静电人体可以感觉到“电击” 大于5000V的静电能够看到火花 3、静电对集成电子元件的损坏形式 完全失去功能 间歇性失去功能(INT) 4、静电敏感元件有哪些 二极管、三极管、IC等 5、静电预防的方法 1)、隔离法又叫屏蔽法 如:防静电胶袋、防静电胶箱、防静电材料盒、静电席、静电地板、静电衣、静电手套、静电帽、静电鞋等 2)、传导法 如:静电环、接地扣 3)、中合法 如:离子发丝器、离子分扇 4)、其他方法

如:接地 6、静电防护物品有哪些 防静电物品,表面静电压小于100V 静电环、静电席、防静电胶袋、静电海棉、防静电胶箱、静电衣、静电帽、静电鞋、离子分扇 7、如何防止静电对PCBA的损坏 1)、接触静电敏感元件或装有静电敏感元件的PCBA要做好静电防护。如:戴静电环,或使用静电屏蔽袋。 2)、PCBA的焊接、组装、测试须在具有静电防护的台面上进行。 3)、PCBA存储、搬运过程中使用具有防静电功能的物品盛装,长期存放时需将防静电物品完全屏蔽。 4)、取递PCBA应握两侧,不能接触PCBA零件脚。 5)、禁止将PCBA放在工具、台面上摩擦、重叠。 8、静电环的使用 1)、静电环佩戴时,静电环腕带上的金属片须紧贴皮肤。 2)、使用前,用静电坏测试仪器进行测试。如测试结果显示GOOD即绿灯,表示此静电环可以正常使用,如果测试结果显示LOW、HIGH即红灯,则表示此静电环为不良品应及时更换。 3)、静电环鳄鱼夹须夹在静电线的裸线上。

静电放电(ESD)基础知识

、问:为什么有些ESD地线有阻抗而有些没有呢? 答:ESD地线的目的是将一导电面连接到与电源地等电位的地方,“硬地”是用不具有附加电阻的地线直接连接到地的;电源地与公共点接点之间的电阻基本为0Ω。“软地”是具有内部串联电阻的地线,典型值为1M,这样设计的目的是限制当操作者暴露在110V和最大250V的环境中时可能产生的伤害电流。ESD联合会ANEOS/ESD S6.1—1991建议用“硬地”方式使ESD台面或者地板垫子接地。 2、问:我常穿一只防静电鞋,但常被告之两脚都要穿,为什么? 答:防静电鞋仅在穿戴正确并且要与导电地板或消耗地连在一起时才起作用。行走是摩擦生电的一个极好的例子。若你正确使用防静电鞋,且与ESD 地板紧密连接,那么你身上的电荷泄入到地。因此,你与地之间构成的网络在电压上是相同的,但你一抬起穿有防静电鞋的脚,你就会再次充电,要么从你的衣服感应,要么因为摩擦和抬脚而产生摩擦电。若你穿有两只防静电鞋,你就会进一步大大减小比几伏电压高得多的净电荷的机会(典型值为2000—5000V),因为你处于接地状态时间延长了,所以建议在靠近运动物体时,务必穿一双防静电鞋。 3、问:需要在机器与地间连接1M电阻吗? 答:不需要。参照生产厂商在机器或设备方面接地的要求可知,1M电阻是用于保护人体的,参考以下的问题。旁注:将所有靠近ESD敏感工作站的孤立导体接地都是有好处的。可使意外的电场或电荷积累减至最小。 4、问:1M电阻在半导体装配过程中的作用是什么? 答:假设1:我们正谈论ESD控制问题;假设2:人体与半导体及带有半导体的器件接触,在防静电腕、防静电鞋、拉链、地线等地方均可发现1M 串联电阻,其作用是限制可通过人体的电流量,保护人体安全。1M电阻的主要限定要求是:在250V交流有效值时,电流被限制到250微安,正好是大多数人的感知水平(神经系统发生反射的临界值)。电流在体表及体内物理感知的不同取决于人体大小、重量、水份、皮肤条件等。 5、问:内部含有电路板的装运箱是否需盖上盖子?这些装运箱是如何工作的? 答:一般需要盖上盖子,正确安装在装运箱上的盖子能对其内的电路板提供足够强的屏蔽,这些装运箱不仅能提供通常用途下的机械完整性,而且也能为内部提供ESD安全性。若拿掉盖子,任何杂散电场都可以引起电路板上众多独立导体的充电,这些诱生电荷是ESD的产生源。杂散电场的潜在源是很多的:人、衣物,未接地二轮车、显示器、家具、分隔间、任一非接地导体、任一绝缘体、电磁干扰等。在敞开的ESD装运箱中的电路板,在用接地车运输时会经过(或暴露到)几个带电源(电场),也会使内部设备发生问题。

ESD基础知识与量测方法分析

ESD基础知识与量测方法分析 ESD(Electrostatic Discharge,静电放电)是指由于两个物体之间的静电电荷差异,导致电荷从一个物体转移至另一个物体的现象。静电放电可能对电子器件和电路造成损害,因此对ESD基础知识和量测方法的分析具有重要意义。本文将对ESD基础知识和量测方法进行详细介绍。 1.静电产生和积累:静电的产生是由于电荷在物体上的分布不均衡,可以通过摩擦、分离、接触等方式积累到物体上。 2.ESD事件:ESD事件是指在电子器件或电路中发生的静电放电。ESD 事件可以分为人体模式(HBM)、机器模式(MM)和瞬态电压抑制器模式(TVS)等不同类型。 3.ESD导体:是指将静电电荷从一个点转移到另一个点的导电介质,包括导体材料、线路板、连接线等。 ESD量测方法: 1.HBM测试:HBM测试是检测电子器件对人体模式下的静电放电敏感性的方法。测试时,通过一个电极将电荷注入待测试器件,观察器件是否受到损坏。 2.MM测试:MM测试是检测电子器件对机器模式下的静电放电敏感性的方法。测试时,使用机器产生的高电压脉冲来模拟ESD事件,观察器件的响应。 https://www.wendangku.net/doc/5819312533.html,S测试:TVS测试是检测瞬态电压抑制器对ESD事件的响应能力的方法。测试时,观察瞬态电压抑制器是否能够保护被保护器件不受ESD 事件的影响。

4.静电放电器:静电放电器是用于模拟ESD事件的设备,能够产生高压脉冲。静电放电器通常由高压发生器、电容和分离电阻等组成。 ESD量测方法的分析: 1.HBM测试的优点是简单、容易实施,能够直接观察到器件的损坏情况。缺点是只能模拟人体模式下的ESD事件,无法模拟机器模式和其他类型的ESD事件。 2.MM测试能够模拟机器模式下的ESD事件,具有更高的可靠性。但是,MM测试涉及到高电压和高能量的脉冲信号,对测试设备和测试环境要求较高。 https://www.wendangku.net/doc/5819312533.html,S测试是测试瞬态电压抑制器对ESD事件的响应能力的方法,能够评估瞬态电压抑制器的保护效果。但是,TVS测试需要专门的测试设备和测试方法。 4.静电放电器是模拟ESD事件的设备,对其设计和调试要求较高。静电放电器的输出波形和输出电流等参数需要符合相关标准。 总结: ESD基础知识和量测方法的分析对于保护电子器件和电路免受静电放电的损害具有重要意义。通过对不同类型的ESD事件和不同量测方法的了解,可以选择合适的方法来评估和保护电子器件的ESD敏感性。同时,合理设计静电放电器和评估TVS的保护效果也是必要的。因此,深入了解ESD基础知识和量测方法对于电子器件和电路的静电放电防护具有重要意义。

ESD知识介绍范文

ESD知识介绍范文 ESD (Electrostatic Discharge) 是指静电放电现象。静电放电是指 当不同材料之间或者个体与物体之间的电荷失去平衡时,会产生突然而强 烈的电流流动,导致电压差和电力冲击。ESD可能对电子元件、半导体器件、集成电路、电脑等电子产品造成损害,因此在电子工业中对ESD的研 究和防护非常重要。 为了防止ESD对电子产品造成损坏,需要采取一系列的措施。首先, 在电子设备生产过程中,需要设置专门的ESD防护区域,这些区域通常会 在地面和桌面上铺设导电且地反阻抗低的材料,使电荷能够迅速分散。其次,在生产过程中,工人需要穿戴防静电服装、鞋子和手套等防护装备, 以防止身体与电子产品接触时产生静电。另外,还需要使用防静电垫和防 护盒等设备,并使用防静电工具进行操作。 除了采取这些物理措施外,还有一些电子工艺技术可用于防止ESD。 例如,芯片设计阶段可以采用合适的设计方法,包括对电路线路和元件的 合理布局,以减少静电放电的可能性。此外,还可以使用替代材料和引入ESD保护元件,如防静电二极管和TVS二极管等。 在实际应用中,还需要对ESD进行测试和测量。ESD测试设备可以模 拟不同的ESD放电情形,以确定电子设备的抗静电能力。常见的ESD测试 方法包括人体模型(HBM)测试和缓慢电压变化(CDM)测试等。 除了对电子产品的防护,ESD还可能对人体造成危害。ESD会给人体 带来不舒适感和较大的电流冲击,严重的可能导致死亡。因此,在接触可 能导致ESD的环境中,人们需要采取预防措施,如避免在干燥环境中行走、避免使用塑料制品和合适的穿戴防静电装备等。

总之,ESD是一个在电子工业中非常重要的问题,它可能对电子产品造成严重的损坏。为了防止ESD,需要采取一系列的物理和技术措施,包括在生产过程中设置ESD防护区域、穿戴防静电装备、使用防静电工具和设备,以及在设计阶段使用合适的方法和技术等。在实际应用中,还需要对电子产品进行ESD测试和测量,以确保其抗静电能力。此外,在接触可能导致ESD的环境中,人们需要采取预防措施,以保护自己的安全。

esd防护基础知识

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。 4. ESD防护标准和测试 为了确保电子设备的质量和可靠性,行业制定了一系列的ESD防护标准和测试方法。例如,IEC 61000-4-2是静电放电的基本标准,

ESD知识分析范文

ESD知识分析范文 ESD(Electrostatic Discharge)指的是静电放电,也被称为静电感 应或静电泄放。当两个物体之间发生摩擦、分离或接触时,会导致电荷的 累积。当电荷的累积达到一个阈值时,就会发生静电放电,产生的电流和 电压可以损坏电子元件,影响设备的正常运行。因此,了解ESD知识对于 维护表面装配电子元件(SMT)生产线的设备和产品的稳定运行非常重要。 ESD是一个复杂的知识领域,涉及很多方面的内容。首先,了解ESD 的基本原理是必不可少的。静电放电是通过电荷的转移来实现的,可以通 过各种方法来产生静电,如摩擦、分离、接触、电场等。了解这些原理可 以帮助我们认识到可能导致ESD问题的因素,并采取相应措施来预防和控制。 其次,需要了解ESD对电子元件和设备可能造成的损害。静电放电可 以瞬间产生高温、高电压和高电流,这可能导致电子元件的永久损坏、功 能衰退甚至烧毁。因此,在设计和制造电子产品和设备时,必须采取一系 列的防护措施,包括地线连接、静电保护设备和电子元件的选择等。 此外,了解如何预防和控制ESD也是必要的。预防ESD的关键是加强 人员培训和意识教育,确保每个参与静电敏感装配工作的人员都了解ESD 的基本知识和操作规范。此外,还需要建立ESD控制体系,包括静电环境 监测、设备接地、防静电工作台、防静电衣服等,以确保整个生产过程的ESD控制。 另外,ESD知识还应用于很多领域,如电子制造、医疗设备、航空航 天等。不同领域的ESD控制要求和方法也有所不同,需要根据具体的需求 来制定相应的ESD控制策略。例如,在电子制造领域,ESD控制是关键的,

静电防护基本知识

静电防护基本知识 1静电防护的基本概念 静电(Electrostatic): 静电就是物体表面过剩或不足的静止电荷。静电是一种电能,它留存于物体的表面;静电是正电荷和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的转移而形成的。 静电放电ESD(Electrostatic discharge-ESD): 具有不同静电电位的物体,由于直接接触或静电感应引起物体间的静电电荷转移。 静电感应(Electrostatic induction): 当带静电的物体靠近某一介质时,在该介质表面因感应而带电荷,并形成感应电场。 静电敏感器(Static sensitivity device-SSD): 对静电放电敏感的器件 中和(Neutralization): 利用异性电荷使静电消失 接地(Grounding): 电气连接到能提供或接受大量电荷物体上(如大地、船舰或运载工具外壳) 泄放(Leakage): 将静电荷安全泄放到大地

硬接地(Hard ground): 直接与大地电极作导电性连接的一种接地方式(R〈10Ω〉 软接地(Soft ground): 通过一足以限制流过人体的电流达到安全值的电阻连接到大地电极的一种接地方式(100 ,000Ω〈R〈1,000,000Ω〉 防静电工作区(Electrostatic discharge protected area):配备各种防静电设备和器材,能限制静电电位具有确定边界和专门标记的适于从事静电防护操作的场所。 ESD保护材料(ESD-Protected materials): 具备下列特征的材料: 防止产生摩擦起电; 免受静电场的影响; 防止与带电人体或与带电物体接触而产生直接放电。 2静电的产生 摩擦起电: 两物体接触时,在界面处由于两个作用面能态的差异,如电子逸出功(功函数)、温度、电荷载体浓度等不同,发生转移而形成偶电层。这种转移可能是电子,也可能是离子。 感应起电 导体或介电质处在静电场中均会感应起电。导体在静电场的作用下,表面不同部位将感应出不同电荷或使导体表面上原有电荷发生重新分布,引起带电。

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