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防靜電安全知識
| 來源:金錢貓科技股份有限公司 發(fā)表于:2010-07-17 瀏覽4020次 |
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摘要： 隨著半導(dǎo)體、光電子行業(yè)的飛速發(fā)展，各類生產(chǎn)制程車間對靜電防止的要求越來越高，因為一旦靜電失火，其損失將非常嚴(yán)重，并且會伴有人員傷亡，故普及靜電知識，是一種有效的防患于未然的方法，也是很有必要的。
一、一般靜電防護培訓(xùn)的內(nèi)容
a.靜電學(xué)基礎(chǔ)知識
b.靜電按制的基本原理與途徑
c.靜電安全管理與技術(shù)要求
d.靜電防護操作技能
e.靜電防護設(shè)施、器材、設(shè)備儀器、工器具的基本性能要求與使用知識
f.靜電測量的基本原理
g.關(guān)于相關(guān)靜電防護標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求與理解
二、從事靜電敏感電子產(chǎn)品防護的人員應(yīng)增加的內(nèi)容
a.靜電防護設(shè)計技術(shù)
b.靜電敏感電子產(chǎn)品的分類與敏感度（抗擾度）測量方法
c.產(chǎn)品的靜電防護包裝知識
d.靜電損傷失效分析技術(shù)
e.防靜電工作區(qū)的設(shè)置與要求
f.靜電敏感標(biāo)記與符號的識別
g.高敏感度產(chǎn)品的特殊防護操作要求
三、防靜電理論
1. 靜電產(chǎn)生的原因
靜電是一種客觀的自然現(xiàn)象，產(chǎn)生的方式多種，如接觸、摩擦等。靜電的特點是高電壓、低電量、小電流和作用時間短的特點。靜電就是一個靜止不動的帶電電荷，靜電大多數(shù)通常是由于摩擦和分離造成的，摩擦引起熱，促使材料內(nèi)部中的分子活躍起來，然后兩種物質(zhì)被分離，電子從一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到其它物質(zhì)就可能發(fā)生了。
當(dāng)電子轉(zhuǎn)移，缺乏或過多電子能創(chuàng)造一個電場，這個電場就是我們所知靜電。這個靜電場數(shù)量產(chǎn)生依賴于摩擦或分離的物質(zhì)，依賴于摩擦或分離的數(shù)量，以及周圍環(huán)境的相對濕度。
2、靜電測量的主要參數(shù)
（1）電荷量
靜電的實質(zhì)是存在剩余電荷。電荷是所有的有關(guān)靜電現(xiàn)象本質(zhì)方面的物理量。電位、電場、電流等有關(guān)的量都是由于電荷的存在或電荷的移動而產(chǎn)生的物理量。在科研院所、高等院校、檢測站和工礦企業(yè)等部門經(jīng)常需要測量物體的電荷量或電荷密度。表示靜電電荷量的多少用電量Ｑ表示，其單位是庫侖Ｃ，由于庫侖的單位太大通常用微庫或納庫：
1庫侖＝1000000微庫 1微庫＝1000000納庫
在測量粉體帶電及其荷質(zhì)比，測量防靜電服的性能時都要測量其帶電電荷量。
測量物體的帶電電量從原理上說可用法拉第簡和靜電計及靜電電容測量，但這種方法測量繁瑣，誤差較大，而且對于非靜電技術(shù)人員使用時更時因難。現(xiàn)有一種準(zhǔn)確迅速測量物體電荷量的專用儀器－EST111數(shù)字電荷儀/EST112數(shù)字電量表。使用極為方便，受到廣大科研單位
（2）靜電電壓
由于在很多場合測量靜電電位較容易，另一個常用的靜電參數(shù)是靜電電位，其單位為伏,但由于靜電電壓通常很高,因此常用一個較大的單位-千伏(kV)。
測量靜電電壓的儀表通常分為接觸式和非接觸式,對于測量有源帶電體如靜電發(fā)生器（高壓電源）等的靜電電壓常用接觸式，測量這類靜電可用Ｑ－Ｖ系列靜電表。但由于接觸式儀器在與被測物體接觸時會使帶電物體的靜電放電，而使而電荷量減少或使帶電物體的電容增加，這兩個因素都將使物體的靜電電位降低，因而測出的結(jié)果與物體真實帶電情況相差較大，所以這在測量許多物體的靜電電壓時更常用的方法是用非接觸式靜電電壓表，這種儀表在測量時不與初測物體任何接觸，因而對被測量物體的靜電影響很小，常用的儀表有EST101型防爆靜電電壓表，這種儀表不但在一般場所能準(zhǔn)確迅速測量出物體的靜電電壓，而且可在對防爆要求很高的場所使用，其重量輕、體積小，價格也很低，因而在國內(nèi)得到廣泛使用，如全軍各油庫、彈藥、火工品、石油、化工、紡織、造紙、橡膠、印刷、計算機等行業(yè)等。其它的一些物理量還有電場強度。
3、防靜電基本要求
人們常說，防患于未然，防止產(chǎn)生靜電的措施一般都是降低流速和流量，改造起電
（1）靜電防護的基本原則
a、抑制靜電荷的積聚；
b、迅速、安全、有效地消除已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷。
（2）防靜電工作區(qū)場地
①地面材料
a、禁止直接使用木質(zhì)地板或鋪設(shè)毛、麻、化纖地毯及普通地板革。
b、應(yīng)該選用由靜電導(dǎo)體材料構(gòu)成的地面，如防靜電活動地板或在普通地面上鋪設(shè)防靜電地墊，并有效接地。
c、允許使用經(jīng)特殊處理過的水磨石地面，如事先敷設(shè)地線網(wǎng)、滲碳或在地面噴涂抗靜電劑等。
②接地
a、防靜電系統(tǒng)須有獨立可靠的接地裝置，接地電阻一般小于10Ω，埋設(shè)與檢測方法應(yīng)符合GBJ 97的要求。
b、防靜電地線不得接在電源零線上，不得與防雷地線共用。
c、使用三相五線制供電，其大地線可以作為防靜電地線（但零線、地線不得混接）。
d、接地主干線截面積應(yīng)不小于100mm2；支干線截面積應(yīng)不小于6mm2；設(shè)備和工作臺的接地線應(yīng)采用截面積不小于1.25mm2的多股敷塑導(dǎo)線，接地線顏色以黃綠色線為宜。
e、接地主干線的連接方式應(yīng)采用釬焊。
f、防靜電設(shè)備連接端子應(yīng)確保接觸可靠，易裝拆，允許使用各種夾式連接器，如鍔魚夾、插頭座等。
③天花板材料
天花板材料應(yīng)選用抗靜電型材料制品，一般情況下允許使用石膏板制品，禁止使用普通塑料制品。
④墻壁面料
墻壁面料應(yīng)使用抗靜電型墻紙，一般情況下允許使用石膏涂料或石灰涂料墻面，禁止使用普通 墻紙及塑料墻紙。
a、防靜電工作區(qū)的環(huán)境相對濕度以不低于50%為宜。
b、在不對產(chǎn)品造成有害影響前提下，允許使用增濕設(shè)備噴灑制劑或水，以增加環(huán)境濕度。
c、計算機房的濕度應(yīng)符合GB 2887中的有關(guān)規(guī)定，類似的機房也應(yīng)符合此規(guī)定。
⑥區(qū)域界限
防靜電工作區(qū)應(yīng)標(biāo)明區(qū)域界限，并在明顯處懸掛警示標(biāo)志，警示標(biāo)志應(yīng)符合GJB1649規(guī)定，工作區(qū)入口處應(yīng)配置離子化空氣風(fēng)浴設(shè)備。
⑦電荷源
在防靜電工作區(qū)內(nèi)禁止使用及接觸易產(chǎn)生靜電荷的電荷源（見表1）。
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表一：易產(chǎn)生靜電荷的電荷源
四、電子產(chǎn)品防靜電設(shè)施
1、靜電安全工作臺
a、靜電安全工作臺是防靜電工作區(qū)的基本組成部分，它由工作臺、防靜電桌墊、腕帶接頭和接大地線等組成。
b、防靜電桌墊上應(yīng)不少于兩個腕帶接頭，一個供操作員使用，另一個供技術(shù)人員，檢驗人員或其它人員使用。
c、必要時，靜電安全工作臺上應(yīng)配備離子風(fēng)靜電消除器。
d、靜電安全工作臺上不允許堆放塑料盒（片）、橡皮、紙板、玻璃等易產(chǎn)生靜電的雜物，圖紙資料等應(yīng)裝入防靜電文件袋內(nèi)。
2、防靜電腕帶
3、防靜電容器
在電子設(shè)備研制生產(chǎn)過程中，一切貯存、周轉(zhuǎn)SSD的容器（元器件袋、轉(zhuǎn)運箱、印制板架、元器件存放盒等）應(yīng)具備靜電防護性能。不允許使用金屬和普通塑料容器。必要時，存放部件用的周轉(zhuǎn)箱應(yīng)接地。
4、離子風(fēng)靜電消除器
消除絕緣材料表面的靜電荷應(yīng)使用離子風(fēng)靜電消除器。
5、防靜電工作服
a、進入防靜電工作區(qū)或接觸SSD的人員應(yīng)穿防靜電工作服，防靜電工作服面料應(yīng)符合GB 12014規(guī)定。
b、在相對濕度大于50%的環(huán)境中，防靜電工作服允許選用純棉制品。
6、防靜電工作鞋
進入防靜電工作區(qū)或接觸SSD的人員應(yīng)穿防靜電工作鞋，防靜電工作鞋應(yīng)符合GB 4385的有關(guān)規(guī)定。一般情況下允許穿普通鞋，但應(yīng)同時使用導(dǎo)電鞋束或腳跟帶。
7、防靜電運輸車
轉(zhuǎn)運SSD或含有SSD的整、部件時，應(yīng)采用有防靜電性能的運輸車。
1、靜電在工業(yè)生產(chǎn)中造成的危害
靜電的危害很多，它的第一種危害來源于帶電體的互相作用。在飛機機體與空氣、水氣、灰塵等微粒摩擦?xí)r會使飛機帶電，如果不采取措施，將會嚴(yán)重干擾飛機無線電設(shè)備的正常工作，使飛機變成聾子和瞎子；在印刷廠里，紙頁之間的靜電，會使紙頁粘合在一起，難以分開，給印刷帶來麻煩；在制藥廠里，由于靜電吸引塵埃，會使藥品達不到標(biāo)準(zhǔn)的純度；在放電視時熒光屏表面的靜電容易吸附灰塵和油污，形成一層塵埃的薄膜，使圖像的清晰程度和亮度降低；就連混紡衣服上常見而又不易拍掉的灰塵，也是靜電搗的鬼。靜電的第二大危害，是有可能因靜電火花點燃某些易燃物體而發(fā)生爆炸。漆黑的夜晚，我們脫尼龍，毛料衣服時，會發(fā)出火花和"叭叭"的響聲，這對人體基本無害。但在手術(shù)臺上，靜電火花會引起麻醉劑的爆炸，傷害醫(yī)生和病人；在煤礦，則會引起瓦斯爆炸，導(dǎo)致工人死傷，礦井報廢等等。
靜電的危害有目共睹，現(xiàn)在越來越多的廠家已經(jīng)開始實施各種程度的防靜電措施和工程。但是，要認(rèn)識到，完善有效的防靜電工程要依照不同企業(yè)和不同作業(yè)對象的實際情況，制定相應(yīng)的對策。防靜電措施應(yīng)是系統(tǒng)的、全面的，否則，可能會事倍功半，甚至造成破壞性的反作用。
靜電的產(chǎn)生在工業(yè)生產(chǎn)中是不可避免的，其造成的危害主要可歸結(jié)為以下兩種機理：
其一：靜電放電（ESD）造成的危害：
（1） 引起電子設(shè)備的故障或誤動作，造成電磁干擾。
（2） 擊穿集成電路和精密的電子元件，或者促使元件老化，降低生產(chǎn)成品率。
（3） 高壓靜電放電造成電擊，危及人身安全。
（4） 在多易燃易爆品或粉塵、油霧的生產(chǎn)場所極易引起爆炸和火災(zāi)。
其二，靜電引力（ESA）造成的危害：
（1） 電子工業(yè)：吸附灰塵，造成集成電路和半導(dǎo)體元件的污染，大大降低成品率。
（2） 膠片和塑料工業(yè)：使膠片或薄膜收卷不齊；膠片、CD塑盤沾染灰塵，影響品質(zhì)。
（3） 造紙印刷工業(yè)：紙張收卷不齊，套印不準(zhǔn)，吸污嚴(yán)重，甚至紙張黏結(jié)，影響生產(chǎn)。
（4） 紡織工業(yè)：造成根絲飄動、纏花斷頭、紗線糾結(jié)等危害。
2、靜電應(yīng)用技術(shù)
何事物都有兩面性。靜電學(xué)主要研究靜電應(yīng)用技術(shù)，如靜電除塵、靜電復(fù)印、靜電生物效應(yīng)等。對于靜電，只要摸透了它的脾氣，揚長避短，也能讓它為人類服務(wù)。比如，靜電印花、靜電噴涂、靜電植絨、靜電除塵和靜電分選技術(shù)等，已在工業(yè)生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用。靜電也開始在淡化海水，噴灑農(nóng)藥、人工降雨、低溫冷凍等許多方面大顯身手，甚至在宇宙飛船上也安裝有靜電加料器等靜電裝置。
（來源：金錢貓科技）