《靜電知識講座》PPT課件

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1、本 貼 獻(xiàn) 給 液 晶行 業(yè) 的 朋 友 3. 靜 電 的 各 種 危 害目 錄 每 一 種 物 質(zhì) 都 是 由 分 子 組 成 ， 分 子 是 由 原 子 組成 ， 原 子 是 由 帶 負(fù) 荷 的 電 子 和 帶 正 電 荷 的 質(zhì) 子組 成 。 而 分 層 存 在 的 電 子 ， 則 是 根 據(jù) 一 定 的 物理 規(guī) 律 ， 以 固 定 的 數(shù) 量 存 在 于 不 同 層 次 的 軌 道上 。 在 正 常 狀 況 下 ， 一 個(gè) 原 子 的 質(zhì) 子 數(shù) 與 電 子數(shù) 量 相 同 ， 正 負(fù) 平 衡 ， 所 以 對 外 表 現(xiàn) 出 不 帶 電的 現(xiàn) 象 。 上 圖 是 鈉 的 電 子 組 合

2、 圖 例 。 當(dāng) 一 方 物 質(zhì) 中 得 到 一 個(gè) 電 子 ， 則 該 物 質(zhì) 的 帶 電 性 便 會呈 現(xiàn) 負(fù) 極 性 ， 叫 陰 離 子 ； 而 失 去 電 子 的 物 質(zhì) ， 其 分 子的 帶 電 性 則 呈 正 極 性 ， 叫 陽 離 子 。當(dāng) 兩 種 物 質(zhì) 緊 密 接 觸 時(shí) ， 不 穩(wěn) 定 物 質(zhì) 的 外 層 的 負(fù) 電 子 ，會 從 一 方 的 物 質(zhì) 中 游 離 到 另 一 方 物 質(zhì) 的 分 子 中 。電 子 移 動 陽離子 陰離子 接 觸 帶 電 ： 二 種 物 質(zhì) 只 有 經(jīng) 接 觸 才 會 帶 電 。摩 擦 帶 電 : 因 摩 擦 而 帶 電 。誘 導(dǎo) 帶 電 ：

3、因 靜 電 誘 導(dǎo) 而 帶 電 ， 是 非 接 觸 帶 電 。旋 轉(zhuǎn) 帶 電 : 旋 轉(zhuǎn) 體 在 另 一 物 體 上 轉(zhuǎn) 動 時(shí) 產(chǎn) 生 帶 電 現(xiàn) 象 。剝 離 帶 電 : 因 接 觸 面 相 互 剝 離 而 帶 電 。 剝 離 的 越 快 所 帶 電 量 就 越 大 。噴 射 帶 電 : 因 高 壓 氣 體 或 液 體 高 速 噴 射 ， 與 嘴 摩 擦 而 帶 電 。 靜 電 的 基 本 物 理 特 性 為 ： 吸 引 或 排 斥 ， 與 大地 有 電 位 差 ， 會 產(chǎn) 生 放 電 電 流 或 瞬 間 電 壓 。這 三 種 特 性 能 對 電 子 元 件 的 三 種 影 響 ：1 靜

4、電 吸 附 灰 塵 ， 降 低 元 件 絕 緣 電 阻 （ 縮短 壽 命 ） 并 且 影 響 顯 示 效 果 。 2 靜 電 放 電破 壞 ， 使 元 件 受 損 不 能 工 作 (完 全 破 壞 )。 3 靜 電 放 電 電 場 或 電 流 產(chǎn) 生 的 熱 ， 使 元 件受 傷 （ 潛 在 損 傷 ） 。 4 靜 電 放 電 產(chǎn) 生 的 電磁 場 幅 度 很 大 （ 達(dá) 幾 百 伏 /米 ） 頻 譜 極 寬（ 從 幾 十 兆 到 幾 千 兆 ） ， 對 電 子 產(chǎn) 器 造 成 干擾 甚 至 損 壞 （ 電 磁 干 擾 ）三 靜 電 的 各 種 危 害 因 電 流 破 壞 的 情 形 帶 電

5、的 器 件 與 導(dǎo) 體 相 接 觸 。此 時(shí) 因 過 電 流 的 流 過 ， 而引 起 器 件 的 損 壞 。因 過 電 流 產(chǎn) 生 的 熱 破 壞 配 線 熔 斷 硅 晶 電 阻 的 破 壞 i02 硅 晶 吸 盤 的 痕 跡 + 因 流 過 大 于 允 許 值的 電 流 而 產(chǎn) 生 的 熱熔 斷 。三 靜 電 的 各 種 危 害 因 電 壓 破 壞 的 情 形 朝 著 器 件 發(fā) 生 靜 電 放 電 ，會 由 于 在 酸 化 膜 上 加 有 高電 壓 而 引 起 酸 化 膜 的 破 壞 。因 加 上 高 電 壓 而 引 起的 酸 化 膜 的 電 壓 破 壞 。 許 多 半 導(dǎo) 體 上 都

6、有 100nm左右 的 酸 化 膜 （ 絕 緣 層 ） ， 如加 上 80 100V的 電 壓 ， 絕 緣層 會 被 破 壞 。失 去 了 半 導(dǎo) 體 的 功 能 。酸 化 膜 短 路三 靜 電 的 各 種 危 害 器 件 的 耐 電 壓 （參 考 值 ）半 導(dǎo) 體 元 件 耐 破 壞 電 壓 的 水 平 ， ， ， MOS型 IC中 繼 場 效 應(yīng) 管CMOS型 ICMOS場 效 應(yīng) 管雙 極 晶 體 管二 極 管HDD磁 頭 （MRGMR） 耐 電 壓 手 機(jī) 生 產(chǎn) 線 上 90%的 故 障 據(jù) 說 均 產(chǎn) 生 于 靜 電 的 破 壞 。尤 其 是 干 燥 的 11月 3月 ， 則 是

7、平 時(shí) 的 3 5倍 。同 時(shí) 因 除 靜 電 器 的 逆 向 帶 電 而 造 成 的 破 壞 也 常 有 。 規(guī) 定 5V以 下 ！ 隨 著 應(yīng) 用 電 壓的 降 低 及 高 度 集成 化 ， 耐 電 壓 的能 力 也 出 現(xiàn) 越 來越 低 的 傾 向 。 品管 部 門 亦 要 求 在50V以 下 。 電 子 元 件 的 靜 電 對 策 摘 錄 三 靜 電 的 各 種 危 害 1. 隱 蔽 性 人 體 不 能 直 接 感 知 靜 電 ， 除 非發(fā) 生 靜 電 放 電 ,但 是 發(fā) 生 靜 電 放 電 人體 也 不 一 定 能 有 電 擊 的 感 覺 ,這 是 因?yàn)?人 體 感 知 的 靜 電

8、 放 電 電 壓 為 2 3 K V以 上 ,所 以 靜 電 具 有 隱 蔽 性 。 2. 潛 在 性有 些 電 子 元 器 件 受 到 靜 電 損 傷 后 的 性 能 沒有 明 顯 的 下 降 ， 但 多 次 累 加 放 電 會 給 器 件造 成 內(nèi) 傷 而 形 成 隱 患 。 因 此 靜 電 對 器 件 的損 傷 具 有 潛 在 性 。3. 隨 機(jī) 性電 子 元 件 甚 么 情 況 下 會 遭 受 靜 電 破 壞 呢 ?可 以 這 么 說 ， 從 一 個(gè) 元 件 產(chǎn) 生 以 后 ， 一 直到 它 損 壞 以 前 ， 所 有 的 過 程 都 受 到 靜 電 的威 脅 ， 而 這 些 靜 電

9、的 產(chǎn) 生 也 具 有 隨 機(jī) 動 性性 。 其 損 壞 也 具 有 隨 機(jī) 動 性 性 。 4.復(fù) 雜 性 靜 電 放 電 損 傷 的 失 效 分 析 工 作 ， 因 電 子 產(chǎn) 品的 精 、 細(xì) 、 微 小 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 而 費(fèi) 時(shí) 、 費(fèi) 事 、費(fèi) 錢 ， 要 求 較 高 的 技 術(shù) 并 往 往 需 要 使 用 掃 描電 鏡 等 高 精 密 儀 器 。 即 使 如 此 ， 有 些 靜 電 損傷 現(xiàn) 象 也 難 以 與 其 他 原 因 造 成 的 損 傷 加 以 區(qū)別 ， 使 人 誤 把 靜 電 損 傷 失 效 當(dāng) 作 其 他 失 效 。這 在 對 靜 電 放 電 損 害 未 充 分

10、 認(rèn) 識 之 前 ， 常 常歸 因 于 早 期 失 效 或 情 況 不 明 的 失 效 ， 從 而 不自 覺 地 掩 蓋 了 失 效 的 真 正 原 因 。 所 以 靜 電 對電 子 器 件 損 害 極 其 復(fù) 雜 。 ESD是 代 表 英 文 ElectroStatic Discharge即 “ 靜 電 放 電 ” 的 意 思 。 是 本 世 紀(jì) 中 期 以 來 形 成 的 以 研究 靜 電 的 產(chǎn) 生 與 衰 減 、 靜 電 放 電 模 型 、靜 電 放 電 效 應(yīng) 如 電 流 熱 （ 火 花 ） 效 應(yīng)（ 如 靜 電 引 起 的 著 火 與 爆 炸 ） 及 和 電磁 效 應(yīng) （ 如 電

11、磁 干 擾 ） 等 的 學(xué) 科 。主 要 以 人 和 設(shè) 備 為 控 制 的 著 眼 點(diǎn) 。 上 和 周 圍 就 帶 有 很 高 的 靜 電 電 壓 ，幾 百 伏 、 幾 千 伏 甚 至 幾 萬 伏 。 特 別 是在 干 燥 的 季 節(jié) 當(dāng) 你 脫 衣 服 或 用 手 去 觸摸 金 屬 體 時(shí) 會 產(chǎn) 生 電 擊 感 ， 此 時(shí) 你 帶靜 電 達(dá) 幾 千 伏 至 幾 萬 伏 以 上 。 在 干 燥 的 季 節(jié) 若 穿 上 化 纖 衣 服 和 絕 緣鞋 在 絕 緣 的 地 面 行 走 等 活 動 ， 人 體 身上 的 靜 電 可 達(dá) 幾 千 伏 甚 至 幾 萬 伏 。 接 觸面 積 壓 力 濕

12、度溫 度摩 擦面 積 越 大產(chǎn) 生 的 靜電 量 就 會越 大 。 壓 力 越 高產(chǎn) 生 的 靜電 量 就 會越 大 。 摩 擦 越 大產(chǎn) 生 的 靜電 量 就 會越 大 。 沒 有 較 大 的變 化 ， 溫 度越 高 物 體 的電 阻 值 就 越小 （絕 緣 體 ） 濕 度 越 大產(chǎn) 生 靜 電量 就 會 越小 。 一 般 的 對 策對 材 料 加 濕 。表 面 涂 防 靜 電 劑 （ 表 面 活 性 劑 ）。利 用 高 電 壓 除 靜 電 。 除 靜 電 刷利 用 離 子 中 和 。除 靜 電 器 防 止除 去選 擇 材 料 及 接 地 。 控 制 對 易 帶 靜 電 的 物 體 加 濕

13、。吸 濕 性 能 好 的 物 體 難 以 產(chǎn) 生 靜 電 。利 用 此 特 點(diǎn) ，增 加 物 體 表 面 的 濕 度 ， 將 有 效 的 防 止 靜 電 。（濕 度 60%以 上 ）特 點(diǎn)由 于 在 物 體 表 面 增 加 濕 度 ， 會 導(dǎo) 致 物 體或 附 近 的 設(shè) 備 生 銹 ， 通 常 不 受 現(xiàn) 場 操 作人 員 的 歡 迎 。（現(xiàn) 在 通 常 將 濕 度 設(shè) 定 在 55 ） 表 面 涂 防 靜 電 劑在 絕 緣 體 表 面 涂 抹 的 防 靜 電 劑 可 以 吸 收空 氣 中 的 濕 氣 ， 使 表 面 形 成 導(dǎo) 電 層 ， 從而 防 止 帶 電 。特 點(diǎn)耐 久 性 不 穩(wěn)

14、定 ， 一 般 在 數(shù) 小 時(shí) 到 幾 天 之間 ， 而 且 受 環(huán) 境 影 響 也 比 較 大 。 以 高 電 壓 中 和 靜 電 電 荷在 放 電 針 上 施 以 高 電 壓 ， 使 放 電 針 向 帶靜 電 的 物 體 釋 放 出 大 量 的 正 負(fù) 電 荷 ， 從而 達(dá) 到 中 和 靜 電 的 目 的 。特 點(diǎn)高 電 壓 中 和 靜 電 的 方 式 通 常 有 兩 種 ：一 是 用 直 流 電 方 式 、 另 一 種 采 用 的 是 用交 流 電 方 式 。交 流 電 方 式 需 要 接 地 。 人 體 是 最 普 遍 存 在 的 靜 電 危 害 源 。 對于 靜 電 來 說 ， 人

15、體 是 導(dǎo) 體 ， 所 以 可 以對 人 體 采 取 接 地 的 措 施 。 1.使 用 防 靜 電 地 面 / 防 靜 電 服 裝（ 靜 電 從 腳 導(dǎo) 到 大 地 ） 通 過 防 靜電 性 地 面 、 地 墊 、 地 毯 ， 人 員 穿 上 防靜 電 服 裝 ， 形 成 組 合 接 地 。 注 意 服 裝使 用 年 限 及 使 用 方 法 。 2.佩 戴 防 靜 電 手 鐲 通 過 手 鐲 用 以 泄 放 人 體 的 靜 電 。 它 由 防靜 電 松 緊 帶 、 活 動 按 扣 、 彈 簧 軟 線 、 保護(hù) 電 阻 及 插 頭 或 夾 頭 組 成 。 松 緊 帶 的 內(nèi)層 用 防 靜 電

16、紗 線 編 織 ， 外 層 用 普 通 紗 線編 織 。 主 要 指 標(biāo) 是 ： 泄 漏 電 阻 106 107 (保 護(hù) 電 阻 106） 。 靜 電 電 位 衰 減 到 100以 下 的 時(shí) 間 小 于 0.1s。 3 手 鐲 使 用 注 意 事 項(xiàng) ：A 使 用 手 鐲 操 作 時(shí) 不 允 許 斷 開 ， 否 則 會 失 去 接 地 作 用 ；B 手 鐲 扣 得 不 緊 造 成 人 體 皮 膚 與 腕 帶 的 接 觸 電 阻 變 大 ， 所 以 手 鐲 貼 著 皮 膚 用 ， 減 少 間 隙 緊 緊 帶 ；C 手 鐲 常 用 易 損 壞 ， 每 次 用 前 必 檢 測 ；D 左 手 帶

17、上 防 電 鐲 ， 右 手 拿 頭 去 檢 測 ；E 檢 測 用 手 要 裸 露 ， 帶 鐲 檢 測 手 不 同 ； 3 手 鐲 使 用 注 意 事 項(xiàng) ：F 手 鐲 小 扣 要 向 上 ， 以 免 無 意 把 屏 刮 ；G 輕 拿 輕 放 好 保 存 ， 檢 測 設(shè) 備 要 保 護(hù) 。 是 將 電 離 的 空氣 輸 送 到 較 遠(yuǎn) 的 地 方 去 消 除 靜 電的 一 種 靜 電 消 電 器 。 其 主 要 由 電暈 放 電 器 、 高 壓 電 源 和 送 風(fēng) 系 統(tǒng)組 成 。 它 是 根 據(jù) 尖 端 放 電 和 正 負(fù)電 “ 中 和 ” 原 理 設(shè) 計(jì) 制 造 的 。 它可 消 除 絕 緣

18、 材 料 及 物 品 上 的 靜 電 。按 儀 器 釋 放 出 的 離 子 極 性 分 雙 極性 和 單 極 性 離 子 消 電 器 。 雙 極 性離 子 消 電 器 對 正 負(fù) 電 荷 均 有 消 電作 用 。 離 子 風(fēng) 靜 電 消 除 器 的 有 效使 用 距 離 較 大 。 正 常 的 分 子 離 子 離 子高 電 壓 放 電 正 電 荷負(fù) 電 荷參 考 水 族 電 荷H （H O）2 n 排 斥吸 引 逃 逸 電 子 （ ）集 中 電 場高 電 壓 （）放 電 針 正 電 荷 （）在 集 中 電 場 內(nèi) ， 空 氣 分 子 外 層 上 的 電 子 被 奪 走 。正 電 荷 主 要 由

19、 水 族 電 荷 產(chǎn) 生 。 摘 自 靜 電 學(xué) 會 雜 志 正 放 電 針 旁 產(chǎn)生 電 荷 的 模 型 排 斥 正 電 荷 （）吸 引 逃 逸 電 子 （ ）集 中 電 場高 電 壓 （ ）放 電 針 負(fù) 電 荷 （ ）CO O NO 3 2 2 逃 逸 電 子 被 其 它 空 氣 分 子 捕 獲 ， 形 成 負(fù) 電 荷 。 負(fù)的 空 氣 電 菏 中 ， 含 有 碳 酸 離 子 、 氧 離 子 以 及 二 氧化 碳 離 子 等 各 種 成 分 。 摘 自 靜 電 學(xué) 會 雜 志 負(fù) 放 電 針 旁 產(chǎn)生 電 荷 的 模 型 除 靜 電 器 長 期 使 用 的 話 ， 空 氣 中 漂 浮 的

20、 灰 塵 在 高 壓 電場 中 ， 就 會 吸 附 到 放 電 針 上 。 這 些 吸 附 的 灰 塵 中 的 有機(jī) 物 ， 會 因 為 高 壓 放 電 而 分 解 為 熱 和 臭 氧 ， 變 成 碳 的微 粒 附 著 在 放 電 針 上 。放 電 針 碳 放 電 針 表 面 的 電 阻 下 降 ，而 向 地 極 的 漏 電 增 加除 靜 電 能 力 下 降 要 將 放 電 針 定 期 清 掃 。有 關(guān) 放 電 針 的 維 護(hù) 空 氣 的 清 潔用 壓 縮 空 氣 輸 送 電 荷 時(shí) ， 因 為 壓 縮 空 氣 中 帶 的 灰 塵 易 附 著 在放 電 針 上 ， 往 往 使 得 除 靜 電

21、能 力 下 降 。高 壓 配 線幾 乎 所 有 的 除 靜 電 器 都 需 要 高 壓 配 線 ， 大 約 會 有 約 5kV的 高 壓流 過 ， 所 以 在 安 全 上 必 須 非 常 注 意 。環(huán) 境 的 管 理因 為 靜 電 受 溫 度 、 濕 度 的 影 響 很 大 ， 所 以 保 持 與 清 晨 檢 查 時(shí) 相同 的 環(huán) 境 很 重 要 。 除 靜 電 器 使 用 上 的 注 意 事 項(xiàng) 1僅 從 防 靜 電 的 角 度 考 慮 時(shí) ， 人 體 總 的 對地 電 阻 越 小 越 好 ， 但 最 小 值 受 到 安 全 方面 的 限 制 ， 人 體 必 須 具 有 一 定 值 的 對 地電 阻 ， 以 便 萬 一 發(fā) 生 金 屬 設(shè) 備 或 裝 置 與工 頻 電 源 短 接 的 情 況 下 該 電 阻 能 夠 限 制流 過 操 作 的 人 體 上 的 電 流 。 最 小 值 不 應(yīng)小 于 105 ， 通 常 腕 帶 的 限 流 電 阻 在 1 ， 防 靜 電 鞋 的 最 小 電 阻 應(yīng) 不 應(yīng) 小 于105 ， 最 大 不 超 過 10 9 .2 除 靜 電 器 尖 端 放 電 注 意 防 止 電 擊 。 感謝你的學(xué)習(xí)請勿轉(zhuǎn)載謝謝