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ESD的产生原理及防护

ESD的产生原理及防护

ESD(静电放电)是静电在物体之间快速放电的现象。静电是由于物体带有正或负电荷而引起的一种电现象。当物体带有静电荷时,如果与带有相反电荷的物体接触,或者与接地物体接触,就会发生静电放电。静电放电可以造成许多问题,如电路故障、设备损坏、甚至火灾。因此,为了防止ESD的产生,并保护设备和电路免受ESD的损害,人们采取了各种预防措施。

ESD产生的原理主要有以下几个方面:

1.摩擦产生静电:当两种不同的材料摩擦时,电子会从一个材料转移到另一个材料上,导致一个物体带有正电荷,而另一个物体带有负电荷。这种静电产生的机制被称为三角电流分离。

2.静电感应:当一个带有静电荷的物体靠近一个无电荷的导体时,电子会在导体上移动,导致导体上产生电荷。这种现象被称为静电感应。

为了防止ESD的产生,可以采取以下防护措施:

1.使用抗静电设备:这包括抗静电地板、抗静电工作台、抗静电椅子等。这些设备可以有效地将静电荷从人体或物体上排除掉,以避免静电放电。

2.使用抗静电工具:对于需要与敏感电子元件或电路板接触的工作,应使用抗静电工具。这些工具通常由带有导电材料的塑料制成,可以帮助将静电荷从人体或物体上引导走。

3.空气质量控制:在生产工作环境中,应确保空气中的湿度保持在一

定的水平,以减少静电的产生。当空气湿度较低时,静电产生的可能性会

增加。

4.人员培训:为了确保员工了解ESD的风险和防范措施,应对员工进

行培训。培训可以包括静电的基本知识、ESD的危害、ESD防护设备的使

用等内容。

5.使用抗静电包装材料:对于需要储存或运输敏感电子元件的物品,

应使用抗静电包装材料进行包装,以减少静电对元件的影响。

另外,可以通过以下几种方法来测试防护措施的有效性:

1.使用静电电压测试仪:这种仪器可以测量设备或物体表面的静电电势。

2.使用ESD模拟器:这些设备可以模拟ESD事件,并测试设备或电路

是否能够抵抗这些事件的影响。

3.使用ESD探针:这些探针可以检测设备或电路板上的静电放电事件,以评估防护措施的有效性。

在总结上述内容之前,我想指出ESD防护是一个复杂而重要的问题。

在电子设备和电路设计、制造和使用过程中,生产商和用户都应该高度重

视ESD防护,以减少ESD引起的问题和损害。通过采取适当的防护措施,

并确保这些措施得到有效实施,可以保护设备和电路免受ESD的损害。

静电放电(ESD)防护

静电放电(ESD)防护简述 2015.9.30 一、静电的产生 静电放电是一种客观的自然现象,产生的方式有:摩擦起电、离子溅射(单一极性)、接触充电、感应或极化,及其他如:剥离,破裂,点解,压电,热电等。 人体自身的动作或其他物体的接触,分离,摩擦或感应等因素,可以产生几千伏甚至上万伏的静电。 静电在多个领域造成严重危害,摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。 1、摩擦起电 哪里有移动,哪里就有静电。人的走动,物料周转,甚至是空气、水流动,都会产生摩擦静电。 当液体、固体和气体颗粒接触又分离,起电量受“接触紧密度”,“分离速度”,“摩擦运 2、接触充电 带电物体通过接触将电荷传导给未带电物体。带电绝缘体仅能从较小面积释放电荷,而带电导体能释放大量电荷给另一导体。 二、静电放电模型 因ESD产生的原因及其对集成电路放电的方式不同,经过统计,ESD放电模型分四类:人体放电模式、机器放电模式、组件充电模式、电场感应模式。 1、人体放电模式(Human-Body Model,HBM) 人体放电模式(HBM)的ESD是指因人体在地上走动摩擦或其它因素在人体上已累积了静电,当此人去触碰到IC时,人体上的静电便会经由IC的脚(pin)而进入IC内,再经由IC放电到地去。此放电的过程会在短到几百毫秒(ns)的时间内产生数安培的瞬间放电电流。此电流会把IC内的组件给烧毁,对于一般商用IC的2-KV ESD放电电压而言,其瞬间放电电流的尖峰值大约是1.33A。 有关于HBM的ESD已有工业测试的标准,表是国际电子工业标准(EIA/JEDEC STANDARD)

2、机器放电模式(Machine Model,MM) 机器放电模式(MM)的ESD是指机器(例如机械手臂)本身累积了静电,当此机器去触碰到IC时,该静电便经由IC的pin放电。因为机器是金属,其等效电阻为0欧姆,其等效电容为200pF。由于机器放电模式的等效电阻为0,故其放电的过程更短,在几毫微秒到几十毫微秒之内会有数安培的瞬间放电电流产生。 3、组件充电模式(Charged-Device Model,CDM) 此放电模式是指IC先因摩擦或其它因素而在IC内部累积了静电,但在静电累积的过程中IC并未损伤。此带有静电的IC在处理过程中,当其pin去碰触到接地面时,IC内部的静电便会经由pin自IC内部流出来,而造成了放电的现象。此种模式的放电时间更短,仅约 CDM模式ESD (1)IC自IC管中滑出后,带电的IC脚接触到地面而形成放电现象; (2)IC自IC管中滑出后,IC脚朝上,但经由接地的金属工具而放电。 IC内部累积的静电会因IC组件本身对地的等效电容而变,IC摆放角度与位置以及IC所用包装型式都会造成不同的等效电容。此电容值会导致不同的静电电量累积于IC内部。 在三种静电放电模式中,CDM的损害最大,前期工厂主要对人体进行静电防护(HBM),现在应该转移到对来料、转运、出货等的包装方式上来,首要关注重点在CDM上,其次对测试环节使用的设备、烙铁的管理控制(MM)。 高静电敏感器件失效原因中,ESD/EOS排首位,占59%的比例。而是ESD还是EOS,可以进行区分,但需要进行一系列极端实验,成本高,一般不采用。ESD问题集中体现为晶体管损伤,EOS问题集中体现在电路过载。 ESD损害的特点:隐蔽性(不可视性)、潜在性和累积性、随机性、复杂性。对静电累积进行排查,需要借助ESD相关设备,进行数据提取用于分析,并确认防护重点。

ESD静电防护

:ESD的意思是“静电释放”的意思,它是英文:Electro-Static discharge 的缩写,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、危害及静电防护等的学科。因此,国际上习惯将用于静电防护的器材统称为“ESD”,中文名称为静电阻抗器。 一.ESD知识介绍 静电是一种客观的自然现象,产生的方式多种,如接触、摩擦等。静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。 人体自身的动作或与其他物体的接触,分离,摩擦或感应等因素,可以产生几千伏甚至上万伏的静电。 静电在多个领域造成严重危害。摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。 生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿,屏蔽与接地。 人体静电防护系统主要有防静电手腕带,脚腕带,工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成,具有静电泄露,中和与屏蔽等功能。 静电防护工作是一项长期的系统工程,任何环节的失误或疏漏,都将导致静电防护工作的失败。 静电的危害: 静电在我们的日常生活中可以说是无处不在,我们的身上和周围就带有很高的静电电压,几千伏甚至几万伏。平时可能体会不到,人走过化纤的地毯静电大约是35000伏,翻阅塑料说明书大约7000伏,对于一些敏感仪器来讲,这个电压可能会是致命的危害。 静电学主要研究静电应用技术,如静电除尘、静电复印、静电生物效应等。更主要的是静电防护技术,如电子工业、石油工业、兵器工业、纺织工业、橡胶工业以及兴航与军事领域的静电危害,寻求减少静电造成的损失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,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,已经成为一个迫切需要解决的问题。一方面,一些电阻率很高的高分子材料如塑料,橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度,另一方面,静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出,静电危害造成了相当严重的后果和损失。它可以在不经意间将昂贵的电子器件击穿,造成电子工业年损失达上百亿美元。在兴航工业,静电放电造成火箭和卫星发射失败,干扰兴航飞行器的运行。1967年7月29日,美国Forrestal航空母舰上发生严重事故,一架A4飞机上的导弹突然点火,造成了7200万美元的损失,并损伤了134人,调查结果是导弹屏蔽接头不合格,静电引起了点火。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。

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

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

静电放电(ESD)及防护基础知识

静电放电(ESD)及防护基础知识 一. 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 8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 二、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,而产生静电的最普通方法,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。 三、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 A)静电吸附灰尘,改变线路间的阻抗,影响产品的功能与寿命。 B)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)。 C)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次的制造商,如:保用费、维修及公司的声誉等等。 四、ESD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。

ESD的产生原理及防护

ESD的产生原理及防护 ESD(静电放电)是静电在物体之间快速放电的现象。静电是由于物体带有正或负电荷而引起的一种电现象。当物体带有静电荷时,如果与带有相反电荷的物体接触,或者与接地物体接触,就会发生静电放电。静电放电可以造成许多问题,如电路故障、设备损坏、甚至火灾。因此,为了防止ESD的产生,并保护设备和电路免受ESD的损害,人们采取了各种预防措施。 ESD产生的原理主要有以下几个方面: 1.摩擦产生静电:当两种不同的材料摩擦时,电子会从一个材料转移到另一个材料上,导致一个物体带有正电荷,而另一个物体带有负电荷。这种静电产生的机制被称为三角电流分离。 2.静电感应:当一个带有静电荷的物体靠近一个无电荷的导体时,电子会在导体上移动,导致导体上产生电荷。这种现象被称为静电感应。 为了防止ESD的产生,可以采取以下防护措施: 1.使用抗静电设备:这包括抗静电地板、抗静电工作台、抗静电椅子等。这些设备可以有效地将静电荷从人体或物体上排除掉,以避免静电放电。 2.使用抗静电工具:对于需要与敏感电子元件或电路板接触的工作,应使用抗静电工具。这些工具通常由带有导电材料的塑料制成,可以帮助将静电荷从人体或物体上引导走。

3.空气质量控制:在生产工作环境中,应确保空气中的湿度保持在一 定的水平,以减少静电的产生。当空气湿度较低时,静电产生的可能性会 增加。 4.人员培训:为了确保员工了解ESD的风险和防范措施,应对员工进 行培训。培训可以包括静电的基本知识、ESD的危害、ESD防护设备的使 用等内容。 5.使用抗静电包装材料:对于需要储存或运输敏感电子元件的物品, 应使用抗静电包装材料进行包装,以减少静电对元件的影响。 另外,可以通过以下几种方法来测试防护措施的有效性: 1.使用静电电压测试仪:这种仪器可以测量设备或物体表面的静电电势。 2.使用ESD模拟器:这些设备可以模拟ESD事件,并测试设备或电路 是否能够抵抗这些事件的影响。 3.使用ESD探针:这些探针可以检测设备或电路板上的静电放电事件,以评估防护措施的有效性。 在总结上述内容之前,我想指出ESD防护是一个复杂而重要的问题。 在电子设备和电路设计、制造和使用过程中,生产商和用户都应该高度重 视ESD防护,以减少ESD引起的问题和损害。通过采取适当的防护措施, 并确保这些措施得到有效实施,可以保护设备和电路免受ESD的损害。

ESD的起因、危害及预防对策

ESD的起因、危害及预防对策 ESD(Electro Static 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)和电磁效应(如电磁干扰)等的学科。 在科学技术飞速发展、微电子技术广泛应用及电磁环境越来越复杂的今天,我们对半导体材料的品质要求也是越来越高,而静电对半导体的破坏却因半导体的高集成化而变得更加容易。为了提升产品品质和客户的满意度,我们必须在静电的防护方面做出更有效的行动,来迖成我们的品质目标。据统计电子工业每年花在这上面的费用有数十亿美元之多,由此可见ESD防护的重要性及紧迫性。 一、到底什么是ESD呢? 在严寒的冬天,当您脱下暖和的毛衣时会听到哔哔啪啪声。在握手或手接触时常被电击一下,这是由于人身带了静电,在接触时突然放电所致。暴雨来临前,天空中常会有雷电出现,这是因为云层相互摩擦而带上大量的电荷,当两块云层相互接触时便会放电形成能量巨大的雷电,如对地放电则可能形成雷击的危害。这些都是日常生活中常见的静电瞬间放电(ESD)现象。 二、ESD是怎么产生的呢? 我们知道所有的物质都是有分子组成,分子又是由原子组成。原子中有带负电荷的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子A而侵入其它的原子B,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呈带负电现象,称为阴离子。图示如下: 造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)。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。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电,另一个得到一些剩余电子的物体带负电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。 静电可有很多种方式产生,如物体间的摩擦、电场感应、介质极化、带电颗粒粘附等等。“摩擦起电”和“电场感应起电”在日常生活中最为普遍。其中摩擦起电是一个不断接触与分离的过程,在接触、分离后,两个物体的正负电荷失去平衡,从而产生静电。当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体两端分别感应出负电和正电,这种现象就是电场感应产生静电。 当带电的物体与一些导体等接触时或靠的很近时,电荷会找到一途径突然释放掉,这种现象叫静电放电。静电放电的条件是:首先有静电存在,其次要有一定的途径。如果没有放

ESD防静电介绍

ESD防静电介绍 静电是在平衡状态下,正电荷和负电荷之间的电势差引起的。在工业和生活中,静电经常会给我们带来麻烦。特别是在电子设备制造领域,静电可能导致设备故障或损坏,称为ESD(Electrostatic Discharge)。 ESD是有害的,因为它可以瞬间释放巨大的电量,对敏感的电子设备造成伤害。为了保护电子设备,需要采取一系列的防静电措施。本文将介绍ESD的原理、影响和控制方法。 一、ESD的原理 静电的形成源于电荷的不平衡。当物体摩擦、分离或接触时,电子从一个物体转移到另一个物体上,导致电荷不平衡。当电荷积累到一定程度时,会发生电晕放电现象,产生ESD。 静电可通过直接接触和电场耦合方式传导。直接接触是指当带电物体接触未带电物体时,电荷会从带电物体传递给未带电物体。电场耦合是指当带电物体附近存在强电场时,未带电物体会通过电场传导来获取电荷。 二、ESD的影响 ESD会对电子设备造成严重的影响。首先,ESD可能造成电子设备的瞬时故障或永久损坏。当静电放电发生时,极短的时间内会产生高电压,使电子器件的内部结构或元件受到损坏。

此外,ESD还可能对电子设备的性能产生影响。电子设备中的微小 电路和元件容易受到静电影响,导致信号失真、性能下降或功能失效。 三、ESD的控制方法 为了避免ESD对电子设备的影响,需要采取一系列的防静电措施。 1. 安全大地接地系统 建立良好的接地系统是防止ESD的重要措施。通过将设备的金属 外壳和地面相连,可以将ESD引导到大地。接地系统需要经过定期检 查和维护,确保接地连接良好。 2. 静电防护装置 在生产线上,使用专门的静电防护装置可以减少ESD的发生。例如,使用ESD防护工作台、ESD防静电衣物和鞋靴、ESD防静电手套等。这些装置可以有效地将静电引流,防止静电放电对电子设备造成 损害。 3. ESD敏感区域管理 在生产线上,可以设置ESD敏感区域。在这些区域中,应该禁止 使用衣物、鞋靴和设备等可能导致静电产生的物品。同时,应该采取 适当的清洁措施,避免灰尘和其他带电粒子的积聚。 4. ESD敏感器件包装和处理 在电子设备制造过程中,应该采取合适的包装和处理方法,保护敏 感器件免受静电的影响。例如,在运输敏感器件时,使用防静电包装

静电产生原理及防护措施

静电产生原理及防护措施 LED 组装期间静电防护的最低要求,环境空气湿度的控制,小 于 60% 时,须加强防静电操作系统。工作台上的防静电台布接地良好,定期检查有效性。 什么是静电 1 、静电就是物体表面存在过剩或不足的静电荷,它是一种电能。静电是局部范围内正负电荷不平衡的结果,静电是通过电子或离子转 移而形成的。 2 、静电是物体携带的相对静电荷。 静电特性 高电位:可达数万至数十万伏,在运行过程中,电压通常达到几 十万伏。 低电量:静电电流大多为微安级 (mA) 。 动作时间短:微秒级。 受环境影响较大:特别是湿度,湿度上升、静电下降。 静电的产生接触、摩擦、冲流、压电、温差、冷冻、电解 静电的危害静电放电 (ESD) 引起led发光二极管PN 结的击穿,是LED设备包装和应用组装行业静电危害的主要途径。静电损伤具有 如下特点: 1、隐蔽性 : 人体不能直接感知静电,即使发生静电放电,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 。大多数情况都是通过测试或者实际应用,才能发现 LED 器件 已受静电损伤。 2 、潜伏性 : 静电放电可能造成 LED 突发性失效或潜在性失效。突发性失效造成 LED 的永久性失效:短路。潜在性失效则可使 LED

的性能参数劣化,例如漏电流加大,一般 GaN 基 LED 无法消除静电 损坏带来的隐患治愈。 3 、复杂性 : 在静电放电的情况下,起放电电源是空间电荷,因 而它所储存的能量是有限的,不像外加电源那样具有持续放电的能力,故它仅能提供短暂发生的局部击穿能量。虽然静电放电的能量较小 , 但其放电波形很复杂,控制起来也比较麻烦。另外, LED 极为精细,失效分析难度大,人们很容易将静电损伤故障误认为是其他故障,在 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。 4 、严重性 :ESD 潜在故障只会导致某些参数恶化,如果不超过 合格范围,就意味着被损伤的 LED 可能毫无察觉地通过最后测试, 导致出现过早期失效,这对各层次的制造商来说,其结果是最损声誉的。 ESD 以极高的强度很迅速地发生,放电电流流经 LED 的 PN 结时,产生的焦耳热使芯片 PN 两极之间局部介质熔融,造成 PN 结短 路或漏电。 防静电区设计原则 抑制静电电荷的积累和静电电压的产生。如设备、仪器、工装不 使用塑料、有机玻璃、普通塑料袋。 1. 安全、迅速,有效消除产生的静电,使用有绳防静电腕防静 电椅、车、箱。 2. 地面防静电地面, ( 抗静电水磨石,防静电地板 )105 ~1010 ,敷设地线网。 3. 工位台面、工作椅、凳子表面应采用 ESD 保护材料。 4. 人体穿防静电服、鞋、腕等 (1M) 。 5. 接地

esd的原理

esd的原理 ESD的原理 一、引言 静电放电(Electrostatic Discharge,简称ESD)是指由于物体间的静电引起的突然放电现象。静电放电是电子设备中常见的故障之一,它对芯片、集成电路等电子元件造成的损害是不可逆转的。为了保护电子设备免受静电放电的伤害,人们研究并应用了ESD保护技术。本文将介绍ESD的原理及其相关保护技术。 二、ESD的原理 ESD是由于两个物体之间的电位差引起的,其中一个物体带有过高的电荷,导致电荷通过空气或介质释放。静电放电的能量非常强大,其幅值可达数千伏特,持续时间极短,仅为纳秒级别。这种高能量、瞬间释放的电流会瞬间加热电路,导致电子元件的损坏。 ESD的放电路径主要有三种:人体放电、设备间放电和设备内部放电。在人体放电中,人体作为一个导体,当人体与带电物体接触时,电荷会通过人体释放,对设备造成损害。设备间放电是指两个或多个设备之间的电荷差导致的放电现象。设备内部放电是指设备内部电路中的电荷差导致的放电现象。 三、ESD的保护技术 为了保护电子设备免受ESD的侵害,人们研究并应用了多种ESD

保护技术。 1. 防静电衣物 在一些特殊场所,如电子元器件生产车间、实验室等,人们需要穿着防静电衣物来减少静电的产生和释放。防静电衣物能够防止人体与周围环境产生静电摩擦,从而减少ESD的发生。 2. 防静电地板 防静电地板是一种通过导电材料制成的地板,它能够将人体的静电荷导入地下,从而减少人体放电对设备的影响。防静电地板广泛应用于电子元器件生产车间、实验室等场所。 3. 静电消除器 静电消除器是一种能够快速消除物体表面静电荷的装置。它通过释放相反电荷来中和物体表面的静电荷,从而减少静电放电的发生。静电消除器通常用于电子元器件生产线、实验室等场所。 4. ESD保护器件 ESD保护器件是一种专门用于保护电子设备免受ESD侵害的元件。常见的ESD保护器件包括二极管、MOS管等。当电压突变时,ESD保护器件能够迅速启动,将过高的电压转移到地面,保护电子设备的安全。 5. ESD设计规范

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工作原理介绍

ESD工作原理介绍 ESD是静电放电(Electrostatic Discharge)的简称,指的是在两个物体之间由于静电积累引起的突然放电现象。在许多行业中,ESD已经成为一个重要的问题,因为静电放电可能会破坏电子设备、影响生产工艺和引起安全隐患。为了避免这些问题,ESD的控制和防护措施变得非常重要。 ESD的工作原理主要包括四个方面:静电的产生、静电的积累、静电的放电和静电的控制。 其次,静电的积累是指静电荷在物体表面或内部积累的过程。当电荷不被释放或被阻碍释放时,静电荷会在物体上积累。例如,在干燥的环境中,空气中的水分减少,导致物体表面的积聚电荷不容易散发。静电的积累还会受到物体形状、尺寸、材料等因素的影响。 第三,静电的放电是指静电荷在物体之间通过电流释放的过程。当两个被积累了静电的物体接触或靠近时,它们之间的电荷会通过电流的形式进行放电。这种放电可以是自发的,也可以是通过外部条件引发的。静电放电可能会产生明火、电弧或热量,对人体和设备造成伤害。 最后,静电的控制是指采取措施以减少或避免静电的产生和积累,以及降低静电放电的影响。静电的控制措施包括以下几种: 1.接地:通过将物体与地面或接地线连接,可以有效地将静电荷从物体中释放出来,避免了积累静电。 2.使用静电的消除器:这些设备可以通过向物体施加相反的电荷,实现静电的中和和消除。

3.使用防护材料:一些特殊的材料可以帮助防止静电的产生和积累,例如具有导电性的材料或带有防静电涂层的材料。 4.控制湿度:保持适当的湿度可以减少物体表面的静电积聚。 5.进行适当的培训和教育:对于工作人员,培训他们关于静电的基本知识以及如何避免和控制静电的能力是非常重要的。 综上所述,ESD的工作原理是通过了解静电的产生、积累、放电和控制过程,从而采取相应的措施来减少静电对人体和设备的影响。只有正确的防护措施和安全操作,才能保护人们免受静电带来的危害。

ESD工作原理介绍

ESD工作原理介绍 ESD (Electrostatic Discharge)是静电放电的缩写,是指在两个物 体接触或者通过电场相互作用时,由于静电的积累导致放电现象。ESD对 于电子器件和电路来说是一种非常严重的问题,因为它会导致电子元件的 破坏和电路的不正常工作,从而降低设备的可靠性和寿命。因此,正确理 解和控制ESD现象对于电子产品的设计和制造至关重要。 ESD的产生是由于物体之间或者物体与环境之间的电荷不平衡。当两 个物体接触时,会发生电荷转移。例如,当人体接触金属物体时,可能会 在身体周围形成静电荷,如果这时候带电的人体接触到无防护的电子器件 或电子元件,就可能发生ESD放电,对器件造成损害。 ESD的放电过程一般可以分为三个阶段:前期放电阶段、主阶段和收 尾阶段。 在前期放电阶段,当两个物体接触或者靠近时,会发生电荷的转移, 这时候电流非常小,但可以积累能量。 进入主阶段后,电流会增大,放电过程非常快速。在主阶段,静电放 电会发生电流峰值,时间短暂(微秒级),对器件和电路造成最大的威胁。 最后是收尾阶段,电流的幅度和时间逐渐减小,电压和电流的快速变 化引起的噪声也会逐渐减弱。 为了保护电子元件和电路不受ESD的影响,需要在设计和制造过程中 采取一系列的措施。 首先,可以使用适当的材料来减少ESD的产生。例如,使用抗静电材 料制作工作台面和操作区域,摒弃带有静电缓冲的静电敏感材料。

其次,可以通过设计电路来增加器件和电路的抗ESD能力。例如,在 信号传输线上添加抗ESD保护器件,通过退耦电容来减少ESD对电源线的 干扰。 此外,还需要对电子器件和电路进行ESD测试,以评估其抗静电能力。常见的ESD测试方法有Human Body Model (HBM)测试、Charged Device Model (CDM)测试和Machine Model (MM)测试等。这些测试可以帮助确定 电子器件和电路的ESD强度和抗ESD能力。 最后,需要对生产环境进行ESD控制,采取合适的ESD防护措施。例如,将工作台和操作区域接地,使用ESD防护设备(如手套、鞋子、地垫等),限制人员进入和离开工作区域的次数等。 总的来说,ESD是一种严重的问题,会对电子器件和电路的可靠性产 生严重影响。正确理解和控制ESD的工作原理,并采取适当的措施来预防 和减少ESD的发生,是保证电子产品质量和可靠性的重要步骤。

esd介绍及防护报告

esd介绍及防护报告 ESD(Electrostatic Discharge)是指静电放电的现象,它可以对电子设备和元器件产生损坏或干扰。ESD对于电子设备制造和使用过程中的防护非常重要。本文将介绍ESD的基本概念和防护措施,并提供一份防护报告。 一、ESD的基本概念 静电是指物体表面带有电荷,而静电放电则是电荷在物体间或物体与地之间的突然放电。静电放电可以产生高达数千伏的电压,对电子设备和元器件造成破坏。静电放电的主要来源包括人体、设备、工作环境等。 二、ESD的危害 ESD对电子设备和元器件的危害主要表现为以下几个方面: 1. 直接损坏:ESD放电会瞬间产生高能量,直接损坏电子设备的元器件,如芯片、电容、电阻等。 2. 功能失效:ESD放电会使电子设备的功能受到干扰,导致设备无法正常工作。 3. 隐性故障:ESD放电不会立即造成设备失效,但会导致设备的寿命缩短,隐性故障逐渐积累,最终引发设备故障。 4. 数据丢失:ESD放电会对存储介质造成影响,导致数据丢失或损坏。

三、ESD的防护措施 为了防止ESD对电子设备和元器件造成损坏,需要采取一系列的防护措施: 1. 静电屏蔽:在生产和使用过程中,要使用防静电工作台、静电垫、静电手套等静电屏蔽材料,减少静电放电的机会。 2. 接地保护:合理设置接地系统,将设备和人体的静电电荷导入地,避免静电放电的积累。 3. 防静电衣物:使用防静电服装,减少人体静电的产生和积累。 4. 防静电包装:在运输和存储过程中,采用防静电包装材料,保护电子设备和元器件免受静电损害。 5. 静电排除:定期对设备和工作环境进行静电排除,清除静电积累,降低静电放电的风险。 四、防护报告 为了更好地了解和控制ESD的风险,下面给出一份防护报告,包括以下内容: 1. 风险评估:对工作场所和设备进行风险评估,分析ESD的潜在风险和可能造成的损害。 2. 防护策略:制定合理的防护策略,包括静电屏蔽、接地保护、防静电衣物等措施,根据实际情况制定详细的操作规程。 3. 培训教育:对从业人员进行ESD防护的培训教育,提高其对ESD 风险的认识和防护意识。

洁净车间洁净室的ESD防静电措施

洁净车间洁净室的ESD防静电措施 一、静电的产生与危害 静电是电子在材料内部或者在材料之间移动(含极化和传导)的产物。两种不同的材料互相接触,它们之间的小于一定的距离,如10-25cm时,由于隧道效应,两种材料内的电子穿过界面而相互交换。当交换达到平衡时,材料间将产生一定的电势差,界面两侧出现了等量正负电荷。若把接触后的两种材料分开,两种材料将分别带上等量正负电荷,这就是静电产生的基本原理。 静电的产生主要有以下三种方式:摩擦起电、传导带电、感应带电。 1.摩擦起电:因不同材料的物体接触后再分离,由于不同原子核对电子的束缚能力不同,当两种不同材料物质接触或者摩擦时,外围电子将转移到束缚能力大的一方,导致一材料带正电,另一材料带负电。 2.传导带电:因为在导体而言,电子能在他的表面自由移动。当

与带电体接触时,电子会从发生电荷转移,导致两者电荷平衡,从而形成静电现象。 3.感应带电:是指邻近电场的感应,对于导体,电子在导电材料表面自由移动,若将该导体放置在另一个静电场中,由于同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引,正、负离子就会发生转移,该导体因静电场感应导致正、负电荷不平衡而形成带电。 从静电产生的基本原理与方式可以看出,在一般电子产品的生产制造整个环节中,很多工序都可能产生静电。电子制造工序中都可能使操作人员、工作台面、工具、元器件及包装等产生静电,只要存在静电,就一定会有一个ESD(Electro-Static Discharge静电释放)过程,主要是在瞬间放电电流对电路的感应所产生的噪声,以及放电电流使基准地电位如产品地、信号地的电位发生偏移波动,从而导致对电路正常工作的干扰。 静电危害与一般防雷或电磁干扰有一些不一样的特点。 隐蔽性:一般的静电放电人体并未感知,而元器件却在不知不觉中受到损伤。

ESD基本原理和防护

ESD基本原理和防护 ESD(Electrostatic Discharge,静电放电)是在电子元器件的生产、运输、储存、处理和使用过程中,由于静电电荷的积累和释放造成的电子 器件的损坏。静电放电可能引发火花或电弧,产生高能量电磁波,从而导 致故障甚至损坏电子设备。 ESD产生的原理主要与静电的产生和电荷的积累有关。在物体摩擦、 与其他物体接触、电阻和电容效应以及电场感应等过程中,会产生静电。 当电子器件表面及接触物之间的电位差超过其抗静电损伤能力时,就会发 生静电放电。一般来说,ESD产生的主要原因有:人体和电子设备的摩擦 和接触、静电电场的感应、电子设备与静电环境之间的电位差。 为了防止静电放电对电子器件的损坏,需要采取一系列的防护措施。 下面是一些常见的ESD防护方法: 1.提高空气湿度:由于空气湿度的增加可以降低物体表面的电阻,从 而减小静电的积累。适当提高室内湿度可以有效减少静电带来的危害。 2.使用抗静电工作台和防静电地板:抗静电工作台和防静电地板是防 止静电积累和放电的重要手段。抗静电工作台是通过接地来消除电荷的积累,保护电子器件不受静电损害。防静电地板通过导电性材料和接地来防 止静电的积累,并将静电释放到地面。 3.使用符合标准的防静电材料:在生产和储存过程中,应使用符合防 静电特性标准的容器、包装材料和工具。这些材料往往具有抗静电性能, 能够减少静电积累和放电的发生。

4.穿戴适当的防静电服装和手套:防静电服装和手套可以有效地将电 荷导入地面,减少静电放电的发生。这些服装和手套通常由导电纤维或导 电材料制成。 5.使用ESD安全工具:在操作电子器件时,应使用符合防静电要求的 工具,如防静电钳子、防静电螺丝刀等,以减少静电的积累和放电。 在电子设备的生产和使用过程中,ESD的防护是非常重要的。适当的ESD防护可以保护电子器件的品质和寿命,减少故障率和维修成本。因此,大家在使用电子设备时,特别是对于静电敏感的电子器件,都应注意静电 的产生和释放,采取相应的防护措施,以保障电子设备的正常运行。

esd防护基本原理

esd防护基本原理 ESD防护基本原理 静电放电(Electrostatic Discharge,简称ESD)是指由于电荷的不平衡而引起的突发放电现象。在现代电子设备制造和使用过程中,ESD会对电子元件和芯片造成严重的损害,因此需要采取一系列的防护措施来防止ESD的发生和传播。本文将介绍ESD防护的基本原理。 1. 防止静电的产生 静电通常是由于物体之间的摩擦引起的,因此,我们可以通过减少物体之间的摩擦来防止静电的产生。例如,在工作环境中,可以使用防静电地板和防静电工作服来降低静电的产生。 2. 接地 接地是ESD防护的重要手段之一。通过将设备和人员接地,可以将静电释放到地面,从而防止静电的积累和放电。在电子设备制造过程中,可以使用地线将设备接地,而在工作环境中,可以使用防静电地板和接地腕带将人员接地。 3. 屏蔽 屏蔽是指将电子设备或元件包裹在导电材料中,以防止外部静电的干扰。屏蔽可以通过使用金属外壳或金属箔来实现。在电子设备制造过程中,可以使用屏蔽罩来保护敏感的电子元件。

4. 静电消除器 静电消除器是一种用于消除静电的设备。它通常使用电离器将空气中的离子产生,并将其释放到待处理的物体上,以中和物体上的静电。静电消除器可以广泛应用于电子设备制造和工作环境中,以保护敏感的电子元件。 5. 静电保护区域 静电保护区域是指一个经过特殊设计和管理的区域,用于保护静电敏感的设备和元件。在静电保护区域中,人员需要穿戴防静电工作服,并使用防静电工具和设备。此外,静电保护区域还需要进行定期的地面测试和静电放电测试,以确保其效果。 6. 教育和培训 教育和培训是ESD防护的重要环节。通过对员工进行ESD防护知识和技能的培训,可以提高员工对ESD的认识和理解,从而减少ESD的发生和传播。培训内容可以包括ESD的基本原理、防护措施和操作规程等。 7. 设备和材料的选择 在电子设备制造过程中,选择适合的设备和材料也是ESD防护的重要因素。例如,可以选择抗静电的塑料材料和导电性能良好的电子元件,以减少ESD的发生和传播。

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