好的,靜電防護(也稱為ESD防護)的知識涵蓋了靜電產(chǎn)生原理、危害類型、防護策略、防護材料和操作規(guī)范等多個方面。以下是用中文總結(jié)的關(guān)鍵知識點:
一、 靜電及其產(chǎn)生原理
- 靜電是什么? 靜電是物體表面靜止不動的電荷(正電荷或負電荷)。當(dāng)兩個不同材料的物體接觸或摩擦后分離時,一個物體失去電子(帶正電),另一個物體得到電子(帶負電),電荷無法流動到大地而積聚在物體表面。
- 主要產(chǎn)生方式:
- 摩擦起電: 常見于兩個材料接觸并快速分離(如衣服摩擦、走路時鞋底與地毯摩擦、膠片卷繞)。
- 感應(yīng)起電: 當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體時,導(dǎo)體在靠近帶電體一側(cè)會產(chǎn)生異種電荷,另一側(cè)產(chǎn)生同種電荷。人體或設(shè)備靠近帶電體時可能因此帶上電荷。
- 剝離起電: 當(dāng)兩種緊密接觸的材料被快速剝離時(如撕開膠帶、掀開泡沫包裝)。
- 影響因素: 空氣濕度(濕度越低,越易產(chǎn)生并積聚靜電)、材料性質(zhì)(不同材料的電子束縛能力不同)、接觸面積、分離速度等。
二、 靜電放電的危害
- 對電子元器件的損害 (ESD):
- 立即失效 (Catastrophic Failure): 強大的ESD能量直接擊穿集成電路的絕緣層(柵氧化層)或PN結(jié),導(dǎo)致元器件燒毀或功能永久喪失。用戶可見(設(shè)備不工作)。
- 潛在性損傷 (Latent Defect): ESD能量不足立即損壞,但造成微小損傷,導(dǎo)致元器件性能參數(shù)退化(如漏電流增大、開關(guān)速度變慢、噪聲增加等),設(shè)備功能暫時正常。這是一種隱藏的“內(nèi)傷”,設(shè)備可能在后續(xù)使用中(甚至在交付給客戶后)在較低的應(yīng)力下或在特定條件下突然失效,危害更大,難以追溯和發(fā)現(xiàn)。
- 干擾設(shè)備運行 (EMI): ESD產(chǎn)生的電磁脈沖頻譜很寬,可能耦合進入電子設(shè)備線路中,造成設(shè)備誤動作、數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)重啟等軟錯誤。
- 引燃和爆炸 (在特定環(huán)境): 在易燃易爆氣體、蒸氣、粉塵或溶劑等存在的場所(如石化、噴涂、制藥、煤炭、印刷、塑料加工車間),ESD產(chǎn)生的電火花可能成為點火源,引發(fā)火災(zāi)或爆炸,對生命財產(chǎn)構(gòu)成巨大威脅。如:油罐車尾部拖地的鐵鏈就是為了防止靜電積聚產(chǎn)生火花。
三、 靜電防護的核心原則與策略 (ESD Control Program)
核心目標(biāo)是防止靜電荷的產(chǎn)生和積聚,以及如果產(chǎn)生積聚,則將其安全、可控地泄放到大地。 遵循以下原則:
- 等電位原則 (Equipotential Bonding): 這是ESD防護的基石。在EPA內(nèi),將所有導(dǎo)體(包括人員、設(shè)備、工作臺面、元器件等)連接或通過高阻抗電阻連接(對于人員)到同一個“公共接地點”,維持它們之間的電位差非常小。這樣才能安全地進行敏感操作。
- 消散/接地 (Dissipation/Grounding):
- 接地 (Grounding): 將EPA內(nèi)的導(dǎo)體部分(如設(shè)備外殼、工作臺金屬框架等)通過低阻抗路徑(如導(dǎo)線)連接到大地(建筑地)。這是消散靜電荷最有效的途徑。
- 耗散材料 (Dissipative Materials): 使用具有特定電阻范圍(通常10^5 - 10^9歐姆)的材料(工作臺墊、地板、包裝容器、服裝等),它們允許靜電荷以安全、可控的速度流向大地,避免高速放電。
- 隔離/屏蔽 (Isolation/Shielding):
- 電離中和 (Ionization): 在無法接地或耗散材料效果不佳的區(qū)域(如處理絕緣材料時),使用離子風(fēng)機產(chǎn)生正負離子去中和物體表面的靜電荷。
- 屏蔽 (Shielding): 使用防靜電屏蔽袋、金屬容器等來保護敏感元器件和設(shè)備在儲存或運輸過程中免受外部靜電場(感應(yīng)起電)和ESD事件的損害。通常外層是粉紅色聚乙烯(耗散層防摩擦),內(nèi)層是金屬(屏蔽層),或半導(dǎo)電性透明袋(防靜電屏蔽袋)。
四、 靜電防護區(qū) (EPA - Electrostatic Protected Area)
- 定義: 專為處理對ESD敏感元器件(主要是ESDS元器件)而設(shè)立的、配備了必要的靜電防護設(shè)備和材料、實施特定操作規(guī)程的區(qū)域。
- 入口標(biāo)識: 清晰標(biāo)示防靜電工作區(qū)(ESD保護區(qū))的警示標(biāo)志(黃底黑色三角形中間一個閃電箭頭和橫杠)。
- 主要設(shè)備與材料:
- 人員接地:
- 防靜電腕帶: 連接人體到大地點的必備工具。腕帶必須緊貼皮膚(不能戴在衣袖上),通過串聯(lián)1MΩ電阻的導(dǎo)電線接到公共接地點。電阻的作用是限制電流,防止觸電危險。
- 防靜電工作鞋 / 防靜電鞋套 / 腳跟帶: 與耗散性地板配合使用,構(gòu)成人員接地的另一條路徑(通常作為備份或補充)。需確保皮膚通過襪子等與鞋/帶良好接觸。
- 工作臺面: 鋪設(shè)防靜電臺墊(耗散性材料),并通過導(dǎo)線連接到公共接地點。
- 地坪系統(tǒng): 使用防靜電/耗散性地板(地磚、油漆、卷材等)或鋪設(shè)防靜電地墊。地板系統(tǒng)需通過導(dǎo)線連接到公共接地點。
- 設(shè)備接地: 工作臺上的設(shè)備(焊臺、示波器、測試儀等)、工具車等導(dǎo)體外殼必須連接到工作臺面的接地點或公共接地點。
- 包裝與儲運: 在EPA內(nèi)使用防靜電包裝材料(如泡沫、氣泡袋、箱)進行周轉(zhuǎn)和儲存。
- 靜電消除設(shè)備 (可選但常用): 離子風(fēng)機、離子風(fēng)槍、離子風(fēng)棒等,用于中和絕緣體上的靜電荷。
- 公共接地點: 所有接地線的匯聚點(如墻上的銅排、設(shè)備上的連接點)。通過低阻抗導(dǎo)線連接到建筑接地系統(tǒng)(大地)。
- 人員接地:
五、 人員操作規(guī)范
- 進入EPA前: 穿戴好防靜電工作服(由耗散性面料制成,遮蓋普通衣物)、防靜電鞋/鞋套/腳跟帶。
- 進入EPA后: 立即佩戴好防靜電腕帶,并確認其與公共接地點正確連接(可通過腕帶測試儀測試)。
- 操作過程中:
- 觸摸ESDS元器件前,必須先用手接觸工作臺面或防靜電表面進行人體放電。
- 始終佩戴腕帶并確保連接良好。
- 拿取ESDS元器件時,只拿其外殼或不易受影響的部位(如邊緣),避免直接觸碰其引腳或連接器端子。
- 使用防靜電工具(如防靜電鑷子、防靜電吸筆)。
- 禁止在EPA內(nèi)進行易產(chǎn)生靜電的活動(如快速撕扯膠帶、摩擦塑料)。
- 避免在ESDS器件上方快速移動手臂或身體。
- 非必要不攜帶普通塑料、泡沫、普通塑料袋等絕緣材料進入EPA。
- 離開EPA: 先取下腕帶,再脫防靜電服等裝備。
六、 其他關(guān)鍵要點
- 濕度控制: 相對濕度(RH)對靜電產(chǎn)生和消散影響很大。通常建議將EPA內(nèi)的濕度控制在40%-60%之間(需考慮材料特性和工藝要求),能有效減少靜電產(chǎn)生。
- 標(biāo)識管理: 明確區(qū)分EPA區(qū)域邊界,使用ESD敏感器件的專用標(biāo)識(如帶手劃一道線的芯片符號),以及警告禁止攜帶的物品標(biāo)識。
- 測試與監(jiān)測: 定期測試腕帶、工作臺墊、地坪等的接地有效性和電阻值是否在安全范圍內(nèi)。使用表面電阻測試儀、腕帶測試儀等工具。
- 培訓(xùn): 所有在EPA內(nèi)活動或?qū)SDS器件有操作權(quán)的人員,必須接受ESD防護知識的培訓(xùn)并通過考核,理解原理、危害和操作規(guī)范。
理解這些知識并嚴格執(zhí)行相應(yīng)的防護措施,是保護敏感電子元器件、確保產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性、防止爆炸事故的關(guān)鍵。
必讀:PCBA加工過程中的靜電防護冷知識
PCBA加工過程中的靜電防護冷知識在PCBA加工過程中,操作人員都會嚴格按照加工要求進行插裝或貼裝元件,但是電子元器件往往在不注意的情況下,總會或多或少地產(chǎn)生靜電,這些靜電會在放電時放出電磁脈沖
科源機電
2019-12-25 16:27:30
數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護措施有哪些?
靜電對電子產(chǎn)品損害的特點是什么?數(shù)碼產(chǎn)品的靜電防護措施有哪些?
60user18
2021-05-24 06:29:55
關(guān)于靜電防護的基本知識都總結(jié)好了
靜電防護原理 靜電防護方法靜電防護器材電子產(chǎn)品制造中防靜電技術(shù)指標(biāo)要求
ey8616
2021-04-22 07:15:18
靜電防護基礎(chǔ)知識介紹
四.常用解決方案1.結(jié)構(gòu)設(shè)計:1)保持地的完整性2)增加“地”的面積2.PCB布板:1)焊盤尖端放電2)容易受到靜電影響的器件最好不要放在靜電源附近3)走線盡量短、寬,減小走線的寄生電感,避免二次沖擊4)電源盒地之間放置高頻旁路電容3.IC選擇耐壓高的4.選用ESD防護器件
mczlk
2019-07-18 00:00:52
電路級靜電防護設(shè)計技巧與ESD防護方法
,且壓敏電阻有壽命老化。 2、串聯(lián)阻抗 一般可以通過串聯(lián)電阻或者磁珠來限制ESD放電電流,達到防靜電的目的。如圖。如手機的高輸入阻抗的端口可以串1K歐電阻來防護,如ADC,輸入的GPIO,按鍵等
mingodong
2018-10-23 16:08:45
電路級靜電防護設(shè)計技巧與ESD防護方法
。這種特性適合用于對電壓不太敏感的線路和器件的靜電或浪涌保護,如電源回路,按鍵輸入端等。手機用壓敏電阻約0.0015$,大約是TVS價格的1/6,但是防護效果沒有TVS好,且壓敏電阻有壽命老化。 2、串聯(lián)
wayaj
2020-07-07 08:26:54
靜電防護方案的保護電路介紹
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【轉(zhuǎn)】電路級靜電防護設(shè)計技巧與ESD防護方法
的線路和器件的靜電或浪涌保護,如電源回路,按鍵輸入端等。手機用壓敏電阻約0.0015$,大約是TVS價格的1/6,但是防護效果沒有TVS好,且壓敏電阻有壽命老化。2、串聯(lián)阻抗一般可以通過串聯(lián)電阻或者磁
王棟春
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chnq1984
2018-09-07 16:33:52
靜電咨詢及ESD指導(dǎo)

事項: 1. ESD問題的認識:了解靜電產(chǎn)生的原理,明確靜電對設(shè)備和人員的潛在危害。掌握靜電防護知識,確保在相關(guān)領(lǐng)域有正確的意識和基本的防護措施。 2. ESD防護措施:根據(jù)具體工作環(huán)境和需要,采取適當(dāng)?shù)?span id="m5kw60s9xdeh" class='flag-2' style='color: #FF6600'>防護措施。一般而言,這些措施包括: ? - 使用防靜電工作臺或
2023-07-17 09:45:42
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如何從利用靜電防護器件來降低ESD危害? 靜電防護器件,也稱為ESD防護器件,用于降低和控制靜電放電對電子設(shè)備、電路和元件造成的危害。靜電防護器件起到了連接靜電產(chǎn)生、傳遞以及分散的作用,有效地
2024-01-03 13:42:35
電子元器件的靜電防護措施有哪些?
采取靜電防護措施的工作環(huán)境中。靜電對IC的破壞不僅體現(xiàn)在電子元器件的制作工序當(dāng)中,而且在IC的組裝、運輸?shù)冗^程中都會對IC產(chǎn)生破壞。
2018-07-19 12:43:00
對ESD進行靜電屏蔽防護的方法
的產(chǎn)生 就靜電而言,是一個物體有多余的電子,而另一個物體則電子不足,因此具有多余電子的物體是負的,而缺少電子的物體是正的。當(dāng)兩個充有相反電荷的物體靠近時,會像戀人一樣彼此吸引,它們靠的越近,吸引力
一只耳朵怪
2021-01-08 16:08:07
靜電對電子元器件的危害,有哪些靜電防護措施
,通常是由于人體的輕微動作或與絕緣物的磨擦而引起的。也就是說,倘若我們?nèi)粘I钪兴鶐У?span id="m5kw60s9xdeh" class='flag-2' style='color: #FF6600'>靜電電位與IC接觸,那么幾乎全IC都將被損壞,這種危險存在于沒有采取靜電防護措施的工作環(huán)境中。靜電對IC的損壞不僅體現(xiàn)在電子元器件的制造工序當(dāng)中
2022-06-30 18:20:34
靜電威脅無處不在,電子元件的靜電防護很重要
以上三大原則。 靜電防護步驟 1、避免靜電敏感元件及電路板跟塑膠制成品或工具放在一起。 2、確保工作區(qū)域地面和桌子墊有足夠的導(dǎo)電能力,最好使用導(dǎo)電橡膠桌面或用導(dǎo)電膠帶粘在桌子四邊。 3、經(jīng)常檢查
jf_32813774
2023-11-17 14:28:26
如何在電路中做好靜電防護

首先我們需要知道什么是ESD? ESD的意思是“靜電釋放”,ESD是以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護等的學(xué)科。因此,國際上習(xí)慣將用于靜電防護的器材統(tǒng)稱為ESD,中文名稱為靜電阻抗器。 其次我們需要
2021-11-12 09:22:02
靜電測試項目與靜電防護的詳細介紹
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2022-08-17 09:28:11
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SMT.電子生產(chǎn)中的靜電防護技術(shù)!在電子產(chǎn)品制造中,靜電放電往往會損傷器件,甚至使器件失效,造成嚴重損失,因此SMT生產(chǎn)中的靜電防護非常重要。本刊分別邀請北京、上海的兩位專家撰文介紹與分析
Pikachu_ding
2018-08-29 10:10:25
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點擊關(guān)注,電磁兼容不迷路。靜電放電ESD三種模型及其防護設(shè)計ESD:ElectrostaticDischarge,即是靜電放電,每個從事硬件設(shè)計和生產(chǎn)的工程師都必須掌握ESD的相關(guān)知識。為了定量
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在電子產(chǎn)品制造中,靜電放電往往會損傷器件,甚至使器件失效,造成嚴重損失,因此SMT生產(chǎn)中的靜電防護非常重要。
2019-09-29 17:33:25
靜電威脅無處不在,電子元件的靜電防護很重要
防護系統(tǒng)是否操作正常。 4、確保供應(yīng)商明白及遵從以上三大原則。 ● 靜電防護步驟 1、避免靜電敏感元件及電路板跟塑膠制成品或工具放在一起。 2、確保工作區(qū)域地面和桌子墊有足夠的導(dǎo)電能力,最好使用導(dǎo)電橡膠
鄒夢雨
2023-11-14 18:39:57
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天線端口的防護浪拓電子FAE總結(jié)有以下幾點需要注意:第一、為符合電子產(chǎn)品輕薄小巧、ESD保護組件的尺寸必須夠小。第二、 ESD保護組件接腳本身的寄生電容必須要小,避免訊號受到干擾。第三、 ESD防護
langtuodianzi
2020-10-29 17:16:48