《靜電知識(shí)講座》PPT課件.ppt

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1、本貼獻(xiàn)給液晶行業(yè)的朋友,靜電的產(chǎn)生原因靜電的產(chǎn)生形式靜電的各種危害靜電損害的特點(diǎn)靜電放電的控制決定電量的因數(shù)有關(guān)除電的對(duì)策預(yù)防靜電的措施措施的安全事項(xiàng),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(duì)外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。上圖是鈉的電子組合圖例。,,一靜電的產(chǎn)生原因,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(huì)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(yáng)離子。,當(dāng)兩種物質(zhì)緊密接觸時(shí)，不

2、穩(wěn)定物質(zhì)的外層的負(fù)電子，會(huì)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(dòng),陽(yáng)離子,陰離子,,,一靜電的產(chǎn)生原因,,一靜電的產(chǎn)生原因,二靜電的產(chǎn)生形式,接觸帶電：二種物質(zhì)只有經(jīng)接觸才會(huì)帶電。摩擦帶電:因摩擦而帶電。誘導(dǎo)帶電：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(dòng)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?lài)娚?，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(huì)產(chǎn)生放電電流或瞬間電壓。這三種特性能對(duì)電子元件的三種影響：1靜電吸附灰塵，降低元件絕緣電阻（縮短壽命）并且影響顯示效果。2靜電

3、放電破壞，使元件受損不能工作(完全破壞)。3靜電放電電場(chǎng)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(chǎng)幅度很大（達(dá)幾百伏/米）頻譜極寬（從幾十兆到幾千兆），對(duì)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,帶電的器件與導(dǎo)體相接觸。此時(shí)因過(guò)電流的流過(guò)，而引起器件的損壞。,,因過(guò)電流產(chǎn)生的熱破壞配線(xiàn)熔斷硅晶電阻的破壞,,,,,,,導(dǎo)電體,,,因流過(guò)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(huì)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。,,,,,,導(dǎo)電體,,,,,,,

4、,,許多半導(dǎo)體上都有100nm左右的酸化膜（絕緣層），如加上80100V的電壓，絕緣層會(huì)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,耐電壓,手機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)上90%的故障據(jù)說(shuō)均產(chǎn)生于靜電的破壞。尤其是干燥的11月3月，則是平時(shí)的35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(lái)越低的傾向。品管部門(mén)亦要求在50V以下。,電子元件的靜電對(duì)策摘錄,如果元件全部破壞，必能在生產(chǎn)及品管中被察覺(jué)而排除，影響較小，如果元件輕微受損，在正常測(cè)試下不易發(fā)現(xiàn)，在這種情形下，常

5、會(huì)因經(jīng)過(guò)多層之加工，甚至已在使用時(shí)，才發(fā)現(xiàn)破壞，不但檢查不易，而且其損失亦難以預(yù)測(cè)。要耗費(fèi)多少人力及財(cái)力才能清查出所有問(wèn)題，而且如果在使用時(shí)才察覺(jué)故障，其損失將可能巨大。,三靜電的各種危害,四靜電損害的特點(diǎn),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(jué),這是因?yàn)槿梭w感知的靜電放電電壓為23KV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(méi)有明顯的下降，但多次累加放電會(huì)給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。因此靜電對(duì)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(huì)遭受靜電破壞呢?可以這么說(shuō)，從一個(gè)元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前，

6、所有的過(guò)程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機(jī)動(dòng)性性。其損壞也具有隨機(jī)動(dòng)性性。,四靜電損害的特點(diǎn),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(qián)，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(duì)靜電放電損害未充分認(rèn)識(shí)之前，常常歸因于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺(jué)地掩蓋了失效的真正原因。所以靜電對(duì)電子器件損害極其復(fù)雜。,四靜電損害的特點(diǎn),ESD是代表英文ElectroStaticDischarge即“靜電放電”的意思。是本世紀(jì)中期以來(lái)形

7、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)（如電磁干擾）等的學(xué)科。主要以人和設(shè)備為控制的著眼點(diǎn)。,五靜電放電的控制,人體上和周?chē)蛶в泻芨叩撵o電電壓，幾百伏、幾千伏甚至幾萬(wàn)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(huì)產(chǎn)生電擊感，此時(shí)你帶靜電達(dá)幾千伏至幾萬(wàn)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(dòng)，人體身上的靜電可達(dá)幾千伏甚至幾萬(wàn)伏。,五靜電放電的控制,五靜電放電的控制,決定電量的因數(shù),一般的對(duì)策,對(duì)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,,,

8、防止,除去,選擇材料及接地。,,控制,七有關(guān)除電的對(duì)策,對(duì)易帶靜電的物體加濕。,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(huì)導(dǎo)致物體或附近的設(shè)備生銹，通常不受現(xiàn)場(chǎng)操作人員的歡迎。（現(xiàn)在通常將濕度設(shè)定在55）,七有關(guān)除電的對(duì)策,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)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。,七有關(guān)除電的對(duì)策,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

9、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。,七有關(guān)除電的對(duì)策,八預(yù)防靜電的措施,人體是最普遍存在的靜電危害源。對(duì)于靜電來(lái)說(shuō)，人體是導(dǎo)體，所以可以對(duì)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(guò)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(guò)手鐲用以泄放人體的靜電。它由防靜電松緊帶、活動(dòng)按扣、彈簧軟線(xiàn)、保護(hù)電阻及插頭或夾頭組成。松緊帶的內(nèi)層用防靜電紗線(xiàn)編織，外層用普通紗線(xiàn)編織。主要指標(biāo)是：泄漏電阻106107(保護(hù)電阻10

10、6）。靜電電位衰減到100以下的時(shí)間小于0.1s。,八預(yù)防靜電的措施,3手鐲使用注意事項(xiàng)：A使用手鐲操作時(shí)不允許斷開(kāi)，否則會(huì)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(cè)；D左手帶上防電鐲，右手拿頭去檢測(cè)；E檢測(cè)用手要裸露，帶鐲檢測(cè)手不同；,八預(yù)防靜電的措施,3手鐲使用注意事項(xiàng)：F手鐲小扣要向上，以免無(wú)意把屏刮；G輕拿輕放好保存，檢測(cè)設(shè)備要保護(hù)。,八預(yù)防靜電的措施,4離子風(fēng)靜電消電器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

11、和”原理設(shè)計(jì)制造的。它可消除絕緣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(duì)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。,八預(yù)防靜電的措施,八預(yù)防靜電的措施,,,,,,,,,,,,,,,,,,排斥,,,吸引,逃逸電子（）,集中電場(chǎng),高電壓（）,放電針,,正電荷（）,,在集中電場(chǎng)內(nèi)，空氣分子外層上的電子被奪走。正電荷主要由水族電荷產(chǎn)生。,摘自靜電學(xué)會(huì)雜志,正放電針旁產(chǎn)生電荷的模型,八預(yù)防靜電的措施,,,,,,,,,,,,,,,,,,排斥,正電荷（）,,,吸引,逃逸電子（）,集中電場(chǎng),高電壓（）,放電針,,,,,,,,,,,,,,逃逸電子被

12、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(huì)雜志,負(fù)放電針旁產(chǎn)生電荷的模型,八預(yù)防靜電的措施,除靜電器長(zhǎng)期使用的話(huà)，空氣中漂浮的灰塵在高壓電場(chǎng)中，就會(huì)吸附到放電針上。這些吸附的灰塵中的有機(jī)物，會(huì)因?yàn)楦邏悍烹姸纸鉃闊岷统粞?，變成碳的微粒附著在放電針上?,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),八預(yù)防靜電的措施,空氣的清潔,用壓縮空氣輸送電荷時(shí)，因?yàn)閴嚎s空氣中帶的灰塵易附著在放電針上，往往使得除靜電能力下降。,高壓配線(xiàn),幾乎所有的除靜電器都需要高壓配線(xiàn)，大約會(huì)有約5kV的高壓流過(guò)，所以在安全上必須非常注意。,環(huán)境的管理,因?yàn)殪o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),八預(yù)防靜電的措施,1僅從防靜電的角度考慮時(shí)，人體總的對(duì)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(duì)地電阻，以便萬(wàn)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(guò)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(guò)109.2除靜電器尖端放電注意防止電擊。,九措施的安全事項(xiàng),感謝你的學(xué)習(xí)請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載謝謝,