ESD知识培训资料解析.ppt
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1、静电的基本形态n静电(Electrostatic) :就是静止不动的电荷。它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。静电是通过电子或离子转移而形成的。 n静电放电静电放电(ESD):处于不同静电电位的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两个物体间的静电电荷的转移就是静电 放电。这种转移的方式有多种,放电。这种转移的方式有多种, 如接触放电、空气放电。如接触放电、空气放电。 静电的产生n静电的产生有四个途径:摩擦电感应电容效应电压效应1.电容效应只增加静电破坏的风险程度,并没有改变电荷量(a) 摩擦生电 (b) 感应生电静电产生的两种形式静电产生的两种形式摩擦
2、和接触生电主要来源: 接触 + 或 + 分离摩擦压力摩擦和接触生电v静电不是由摩擦产生的v只是摩擦过程增加接触面,接触产生静电v许多物料的表面都不够平整或具备足够的柔性,接触/分离所产生的静电程度较低v片状物和粘带具备良好的接触条件,所以 较容易产生静电v除了增加接触面,摩擦的的同时也增加了 分离速度摩擦和接触生电v摩擦过程所产生的热能增加电荷的迁移速度v不同的摩擦试验得出不同的静电数量“接触生电接触生电”较较“摩擦生电摩擦生电”的观念的观念较为正确较为正确静电量决定静电量的主要因素:n材料(包括材料的相对性)n接触面积和表面粗糙情况n接触力n分离速度n环境湿度材料的电特性n绝缘体不导电,有较
3、高的介电常数,电流不容易流动(如塑胶)n导体导电性好,介电常数差,电流容易流动,接地后可放电(如金属)n阻抗体介于绝缘体的导体的性能之间,可以导电,但比导体传导速度慢(静电消散体)序号材料序号材料序号材料 正电荷方向正电荷方向8羊毛16硬橡皮1空气9丝绸17镊、铜2人的手10铝18黄铜、银3兔毛11纸19聚酯人造纤维4玻璃12棉布20聚乙烯5云母13钢21聚丙烯6头发14木材22聚氯乙烯(PVC)7尼龙15琥珀 负电荷方向负电荷方向接触距离、面积、表面粗糙程度和物料硬度等都是产生静电量和速度不同的相互关联的因素 我们的工作环境存在大量的静电源:我们的工作环境存在大量的静电源:许多产品都使用塑胶
4、材料.(因为其制造和价格低廉) 电子产品中要采用许多绝缘体材料 在移动和摩擦下,即使如金属一般的导体也会产生静电 设备和人体所需要的温湿度对 环境有一定的干燥要求, 助长静电产生ESD风险 工作台漆、腊面、塑胶和乙烯树脂等 椅子玻璃纤维,塑胶、表面处理木料等 地板表面处理木面、腊面、乙烯树脂等 工作人员衣物、头发、鞋子、手套等 包装塑胶袋、泡泡袋、海绵、盒子等 组装工具高压射流、压缩空气、合成毛刷 和材料 热风机、吹风机、复印机、打印机 吸尘机等生产线常见的静电源生产线常见的静电源空气中的水气增加空气的导电性,因此减少静电的产生或积累n相对的湿度越高对静电越好控制(60%)n高湿度的对于生产的
5、不利(如污染)n低于30%的湿度对于CLASS 1 防御要求十分困难干燥而带杂质的空气在高速流动下(如清洁工艺)也容易产生静电n在干燥和快速移动活动中使用不当的材料容易产生高静电和增加静电破坏的风险!静电释放的例子 相对湿度10% 40% 55%折除PCBA的非防静电气泡包装26KV 20KV 7KV走过毛地毯35KV 15KV 7.5KV工作台上的一般移动6KV800V 400V从工作台上拾取塑胶袋20KV 3KV1.2KV一切活动都可能产生静电!即使在高达90%湿度下,在量静电还是可能产生湿度控制n30%是防静电的下限要求n70%是常用的上限(基于污染冷凝等考虑)ESD控制推荐40%-60
6、% RH 范围美国军标 MIL-STD-1695推荐30%-70% RH静电放电的例子1.云内部的流动造成电子的脱离2.强大的电场使附近的空气离子化,异性相吸3.离子流运组成导电通道,快速放电形成低压(e.g.5000V)放电需要导电的物体途径但高压放电不需要(自然界静释放的例子)静电放电的例子带静电物体或人体接触ESDS静电场造成空气离子化电离的空气导电放电影响静电放电速度的因素放电途径的导电性放电环境的相对湿度材料表面的湿度静电荷的自然中和速度n人体带电模型人体带电模型(Human Body Medel,HBM)Discharge to the Devicen机器带电模型机器带电模型(Ma
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