防静电培训资料

静电的产生

静电是一种常见的自然现象，任何一种材料，不论它是固体，液体，还

是气体，不论它是导体还是绝缘体，都会因摩擦而使它带有电荷实弹.也就是说，静电的产生，最容易最常见的莫过于摩擦生电，其电荷量的多少与以下因素有关：

（1）材料本身的特性；（2）表面光滑程度；（3）摩擦面积； （4）摩擦时表面的受力；（5）两物体的分离速度。

例如光滑的表面会产生较多的电荷，增大摩擦面积或增加摩擦速度也一样会产生较多的电荷，在摩擦时，增加表面承受的压力也会使电荷增多，材料的绝缘性越好越容易摩擦生电，另外还与空气的相对湿度有关。 对导电材料，因电子能在它的表面流动，所以还有其它两种方式可产 生静电荷：（1）感应；（2）传导（直至电压平衡）

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的两 物体的静电电荷转移，会造成静电电荷（+/-）积累，积累的电荷达到 放电临界电场值25000 ~4000V时，即产生放电，放电速度为1/1000秒.

静电的危害

可分为静电灾害和静电障碍两大类，静电灾害是由于静电火花放电所造成的。比如石油，化工上的爆炸，当然这些还取决于放电能间的时间密度，即放电功率.一般放电不会引起燃爆，火花放电，刷形放电和表面放电形式极易引起火灾。静电障碍是由于静电力作用给生产和生活造成的麻烦，在机械、塑胶、橡胶、造纸、印刷、电子等工业中普遍存在。

现在我们着重讲静电对电子产品产生的影响，主要有两个方面： 1.静电造成的污染

如静电会把微小颗粒的污染物吸附到半导体晶片的表面，使电子器件如微处理器的运作以及它所控制的设备出问题，在净化室中处理材料时也会由于静电产生问题。 2、静电放电可损坏器件

现在电路尺寸不断缩小，亚微米技术的应用已非常常见，集成程度大幅度提高，一块蕊片上可以制造出数以百万只计的晶体管，它们承受静电放电的能力也在大大下降.静电放电的时候，电流主要通过低电阻率的电路范围：I=△q/ △t,通常一次放电能在1毫秒内完成：即 t≤0.001秒，由此产生的热能为：E（H）=I2 R，当较强的放电电流时产生的热能也就越高，在集成电路IC中它可造成：

（1）热声穿：P-N介面的破坏 （2）介电击穿：氧化层的破坏 典型产品的敏感电压范围：

产品名称 电压 晶体管 30~7000 运算放大器 200~2500

二极管 300~2500薄膜电阻器 300~3000

低功逻辑集成路 500~2500 晶体闸流管 700~1000 ESDS(ESD=electric discharge)产品等级

等级 敏感电压范围 1级 0~1999V 2级 2000V~3999V

3级 4000V~15999V

静电消除

（1）其含义：一是防止和减少静电的产生；二是防止和减少静电的积累，即增加静电的泄漏。

（2）消除静电 的方法在原则上讲有以下方面：

a.设法降低介质材料本身的电阻率：加抗静电剂；涂敷导电剂；增加湿度；辐照变化等。

b.设法使周围空气电离化：因为带电体周围空气离子在电场力作用下就发生移动，带电体将吸引异号电荷而达到静电中和的消电目的，使空气电离的方法有多种：如利用放射性同位素的核辐射对空气进行电离，以及造成离子风的方法达到目的。（3.消除静电序列的不同,产生异号电荷的中和:由于加工产品材质不同和机

件性质不同,所产生的静电有正有负,因此选择适当的机件材料并在工序过程中进行合理的配置,就能达到中和电荷的目的.

(4).消除静电的措施,可用物理的方法,也可以用化学的方法:一般可归结为 一靠“地”:二靠“器”(装消除器);三靠“剂”(加抗静电剂)；四靠 “屏蔽”一靠“地”:所谓接地是指用导电体作连接件，以减少带电体与大地之间的电势差，一般可降到10V以下，这是一种简单的消电荷积累的措施，如果带电体本身是导体，这种措施当然有效;如果带电体本身是绝缘材料，采用这 种接地措施显然是徒劳的，因为电荷在绝缘体上移动是困难的，它不能象导体那样接上导线就能把电荷泄漏掉.另外：“孤立导体”也一定要注意接地，若不接地，它将是一处可怕的“静电”，极其危险，因此，静电接地无论在技术上，还是管理上都应得到足够的重视。

二靠“器”:静电消除器是一种有效的消静电措施，其消电原理是：造成空气

电离，使与带电体极性相反的电荷在静电场所的作用下移向带电体，与带电体所带的电荷进行中和来消除静电.所以，清除器可统称为空气离子化静电消除器。

三靠“剂”：静电消除器是在静电产生后所采取的一种消静电措施， 而且只能在局部范围内起作用，前道工序消除了,后道工序仍会产生态环境 因此要消除和防止整个工序流程或产品的静电危害就需要改善介质材料的 电性能，目前普遍研究的是采用加抗静电剂的化学方法，其作用主要有两个：一是润滑作用，由此减少摩擦，防止和减少静电的产生； 二是吸湿作用，降低表面电阻，减少积累.抗静电剂可分

为外部添加的外用抗静电剂，以及混入内部的内抗静电剂,必须具备无毒性，用量少，化学性能稳定等条件。

工厂静电防护措施

1.地板 〔1〕地板涂料

特性:防静电效力持久,防尘、耐磨、附着力好，面涂富含C，Si，AL等粉 粒，电阻值约105～108；底涂富含Fe,Cu,Zn等金属粉，电阻值约106～109Ω;素地铺设铜网接地，整体平均阻值：1.0×105~1.0×109. 2.人体防护用品

(1) 防静电工衣,工帽采用特种导电纤维，能高效阻挡人体的发尘，永久性的防静电性能，是安全生产的保证.

要求：公司所有接触产品的车间员工都必须穿防静电工衣。 （2）防静电鞋

能有效泄漏静电，鞋底电阻≤105～108Ω.要求：SMT车间员工及产品测试员必须穿防静电鞋.

（3）防静电手腕带

能可靠，迅速,不断地泄漏电荷，给人体静电到地提供一个通路，使人体电位始终保持零电位（与大地作参考),避免损坏半导体元件. 要求:A. 所有进入生产现场的人员,都必须配戴静电手腕带.

B. 配戴需符合要求,上岗前经测试合格后方可拿板作业. (4)防静电手指套 (5)钢脚椅

SMT使用防静电工作椅 3.防静电工具,设备 (1)防静电保护膜

SMT机器上必须使用防静电保护膜 (2)防静电桌垫

所有用于生产的工作台面,应铺设防静电桌垫,并确保其有效接地.防静电桌垫其防静电面表面电阻为107-108 Ω,导电面表面电阻为104-106Ω (3)防静电涂液

生产辅助设备和非防静电图套上都必须涂防静电涂液,周期为三个月一次,并在涂复标识上标明有效期. (4) 防静电图套

生产线使用防静电图套挂置作业图纸. (5)防静电毛刷

清扫PCB板面及工作台面灰尘及杂物.

(6)接地线:所有工作场所都接有地线,工作台,生产线仪器/设备等都须可靠接地.

静电手腕的佩带方法及注意事项

静电手腕一定要金属面与手腕接触，并且要将手腕的收缩带拉紧，使静电手腕上的金属部分和手腕接触紧凑。

静电手腕每天早上要检测是否完好，将静电手腕上的金属夹子夹在静电测试仪的延长线上，然后用手接触测试仪的金属按盘，如果测试仪亮绿灯，则测试OK，如果亮红灯为不合格，应该检查静电手腕是否和与手接触良好，静电手腕的夹子和测试仪是否接触良好。如果这两个部分均无问题，应该去脱下静电手腕，将手润湿，再带上静电手腕测试，如果测试仪依然亮红灯，应通知组长，要求设备课更换静电手腕。

杨勇 2015/8/10