防靜電

防靜電基本知識一.術語及定義

1.靜電：物體表面過剩或不足的靜止的電荷

2.靜電場：靜電在其周圍形成的電場

3．靜電放電：兩個具有不同靜電電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電

電荷的轉移。靜電電場的能量達到一定程度后，擊穿其間介質而進行放電的現象就是靜電放電。

4.靜電敏感度：元器件所能承受的靜電放電電壓

5.靜電敏感器件：對靜電放電敏感的器件

6.接地：電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體，如大地，船等.

7.中和：利用異性電荷使靜電消失

8.防靜電工作區：配備各種防靜電設備和器材，能限制靜電電位，具有明確的區域界限和專門標

記的適于從事靜電防護操作的工作場地

二、靜電的產生：

1.摩擦:在日常生活中，任何兩個不同材質的物體接觸后再分離，即可產生靜電，而產生靜電的

最普通方法，就是摩擦生電。材料的絕緣性越好，越容易是使用摩擦生電。另外，任何兩種不同

物質的物體接觸后再分離，也能產生靜電；。

2.感應：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動，如將其置于一電場中，由于同性

相斥，異性相吸，正負電子就會轉移。

3.傳導：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動，如與帶電物體接觸，將發生電荷

轉移。

三、靜電對電子工業的影響

集成電路元器件的線路縮小，耐壓降低，線路面積減小，使得器件耐靜電沖擊能力的減弱，靜電

電場（StaticElectricField）和靜電電流（ESDcurrent）成為這些高密度元器件的致命殺手。

同時大量的塑料制品等高絕緣材料的普遍應用，導致產生靜電的機會大增。日常生活中如走動，

空氣流動，搬運等都能產生靜電。人們一般認為只有CMOS類的晶片才對靜電敏感，實際上，

集成度高的元器件電路都很敏感。

A．靜電對電子元件的影響

A）靜電吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產品的功能與壽命。

B）因電場或電流破壞元件的絕緣或導體，使元件不能工作（完全破壞）。

C）因瞬間的電場或電流產生的熱，元件受傷，仍能工作，壽命受損。

B、靜電損傷的特點：

1.隱蔽性人體不能直接感知靜電，除非發生靜電放電，但發生靜電放電，人體也不一定能有電擊

的感覺。這是因為人體感知的靜電放電電壓為2-3KV。

2.潛伏性有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內

傷而形成隱患，而且增加了器件對靜電的敏感性。已產生的問題并無任何方法可治愈。

3.隨機性電子元件什么情況下會遭受到靜電破壞呢？可以這么說，從一個元件生產后一直到它損

壞以前所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產生也具有隨機性。由于靜電的產生和放電

都是瞬間發生的，及難預測和防護。

4.復雜性靜電放電損傷分板工作，因電子產品的精細，微小的結構特點而費時、費事、費錢，要

求較復雜的技術往往需要使用掃描電鏡等精密儀器，即使如此有些靜電損傷現象也難以與其他原

因造成的損傷加以區別，使人誤把靜電損傷失效當作其它失效，這是對靜電放電損害未充分認識

之前，常常歸咎于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺的掩蓋了失效的真正原因。

5.嚴重性ESD問題表面上看來只影響了制成品的用家，但實際上亦影響了各層次的制造商，如：

保用費、維修及公司的聲譽等等。

四、ESD三種型式

1.人體型式即指當人體活動時身體和衣服之間的摩擦產生摩擦電荷。當人們手持ESD敏感的

裝置而不先拽放電荷到地，摩擦電荷將會移向ESD敏感的裝置而造成損壞。

2．微電子器件帶電型式既指這些ESD敏感的裝置，尤其對塑料件，當在自動化生產過程中，

會產生摩擦電荷，而這些摩擦電荷通過低電阻的線路非常迅速地瀉放到高度導電的牢固接地表

面，因此造成損壞；或者通過感應使ESD敏感的裝置的金屬部分帶電而造成損壞。

3．場感類型式即有強電場圍繞，這可能來之于塑性材料或人的衣服，會發生電子轉化跨過氧化

層。若電位差超過氧化層的介電常數，側會產生電弧以破壞氧化層，其結果為短路。

4．其它還有：機器模式、場增強模型、人體金屬模型、電容耦合模型、懸浮器件模型。

五、靜電防護

1.接地

接地就是直接將靜電過一條線的連接泄放到大地，這是防靜電措施中最直接最有效的，對于導體

通常用接地的方法，如人工帶防靜電手腕帶及工作臺面接地等。

接地通過以下方法實施：

1）人體通過手腕帶接地。

2）人體通過防靜電鞋（或鞋帶）和防靜電地板接地。

3）工作臺面接地。

4）測試儀器，工具夾，烙鐵接地。

5）防靜電地板，地墊接地。

6）防靜電轉運車，箱，架盡可能接地。

7）防靜電椅接地。

2.靜電屏蔽

靜電敏感元件在儲存或運輸過程中會暴露于有靜電的區域中，用靜電屏蔽的方法可削弱外

界靜電對電子元件的影響，最通常的方法是用靜電屏蔽袋和防靜電周轉箱作為保護。另外防靜電

衣對人體的衣服具有一定的屏蔽作用。

3.離子中和

絕緣體往往是易產生靜電，對絕緣體靜電的消除，用接地方法是無效的，通常采用的方法

是離子中和（部分采用屏蔽），即在工作環境中用離子風機等，提供一等電位的工作區域。

因此在防靜電材料和防靜電設施中，均是按這三種方式派生出來的產品，可分為防靜電儀

表，接地系統類防靜電產品，屏蔽類防靜電包裝，運輸及儲存防靜電材料，中和類靜電消除設備，

以及其它防靜電用品。

A.防靜電儀表

1.手腕帶/腳帶/防靜電鞋綜合檢測儀－用途：用于檢測手腕帶，腳帶，防靜電鞋是否符合要求。

2.測試腳帶及防靜電鞋時，需增加一塊金屬板及儀表連接的導線。

3.除靜電離子風機檢測儀－用途：定期對離子風機平衡度和衰減時間進行檢測及校驗以確保離子

風機工作在安全的指標范圍。

4.靜電場探測儀－用途：測量靜電場以反映靜電的存在，以電壓形式讀數，用來測試環境的靜電

強度。一般受環境影響和靜電瞬間特性，很難真實反映實際情況。

5.靜電屏蔽袋測試儀－用途：用于檢測靜電屏蔽袋的屏蔽效果。

6.表面電阻測量儀－用途：用于測量材料表面電阻，體積電阻。

B.接地類防靜電產品

1.防靜電手腕帶：廣泛用于各種操作工位，手腕帶種類很多，建議一般采用配有1兆歐姆電阻

的手腕帶，線長應留有一定余量。

2.防靜電手表：需要其它防靜電措施的補救（如：增設離子風機，戴防靜電腳跟帶等）才能取得

較好的防靜電效果。建議不要大量采用佩帶防靜電手表的方式。

3.防靜電腳帶/防靜電鞋：廠房使用防靜電地面后，應配戴防靜電鞋帶或穿防靜電鞋，建議

車間以穿防靜電鞋為主，可降低灰塵的引入。操作人員工再結合配帶防靜電手腕帶效果將會更佳。

4.防靜電臺墊：用于各工作臺表面的鋪設，各臺墊串上1兆歐電阻后與防靜電地可靠連接。

5.防靜電地板：

防靜電地板分為：PVC地板、聚胺脂地板、活動地板。

防靜電蠟和防靜電油漆：防靜電蠟可用于各種地板表面增加防靜電功能及使地板更加明亮干凈

防靜電油漆可用于各種地板表面，也可涂于各種貨架，周轉箱等容器上。

C.屏蔽類防靜電包裝運輸及儲存材料

1.防靜電周轉箱、防靜電元件盒：用于車間單板和部件的周轉，運輸及儲存。

2.防靜電屏蔽袋：用于單板和部件的包裝、運輸和儲存，具有一定的防潮效果。

3.防靜電膠帶：用于各種包裝箱等

4.防靜電IC料條及IC托盤：用于生產車間IC元器件的儲存、搬運。禁止在使用前，露天存放

IC；或拆開包裝運輸。

5.防靜電貨架、手推車及工作臺：防靜電貨架、手推車廣泛用于電子裝配車間的單板、部件的周

轉，搬運等。防靜電貨架及工作臺要有防靜地連接，手推車上的防靜電墊應有金屬鏈與防靜電地

接觸

6.防靜電工作服工作鞋：在具有靜電敏感元器件，具有一定潔凈度要求的加工車間，一般應嚴格

要求員工穿戴防靜電工作服工作鞋

7.防靜電手指套：如操作工位員工需經常手拿工件或靜電敏感元器件時，有必要戴防靜電手指套。

D.中和類設備

離子風機、風槍

六、防靜電的一般工藝規程要求

A、防靜電的常規工藝規程要求：

1、操作者必須戴有線防靜電手腕

2、涉及到操作靜電敏感器件的桌臺面須采用防靜電臺墊

3、ESD敏感型器件必須用靜電屏蔽與防靜電器具轉運。

4、準備開封、測試靜電敏感器件時必須在防靜電工作臺上進行，有條件的可配用離子空氣發

生器清除空氣中的電荷

5、組裝所用的焊接設備及成形工裝設備都必須接地，焊接工具使用內熱式烙鐵，接地要良好，

接地電阻要小

6、電源供電系統要改裝用變壓器進行隔離，地線要可靠，防止懸浮地線，接地電阻小于10歐

姆

7、產品測試時，在電源接通的情況下，不能隨意插拔器件，必須在關掉電源的情況下插拔。

8、凡ESD敏感型器件不應過早地拿出原封裝，要正確按操作，盡量不能摸ESD敏感型器件

管腿。

9、用波峰焊接時，焊料和傳遞系統必須接地。

B、在防靜電要求嚴格的場合，下列防靜電工藝要求也是常常需要的。

1、凡ESD敏感型整機進行高低溫試驗或老化試驗時，必須先對工作場地及高低溫箱進行靜電

位測試，其電位不能超過安全值，否則，要進行靜電消除處理。

2、焊接好的印制電路板要作三防處理時，也要采用防靜電措施。不要用一般的刷光，超聲波

清洗或

噴洗。

3、調試、測量、檢驗時所用的低阻儀器、設備（如訊號、電橋等）應在ESD敏感型器件接

上電源后，

方可接到ESD敏感型器件的輸入端。

4、在ESD敏感型測試儀器生產線上，應嚴格使用靜電電位測試監視靜電電位的變化情況，以

便及

時采取靜電消除措施。

靜電控制和防護

一.接地接地就是直接將靜電過一條線的連接泄放到大地，這是防靜電措施中最直接

最有效的，對于導體通常用接地的方法，如人工帶防靜電手腕帶及工作臺面接地等。接地

通過以下方法實施：①人體通過手腕帶接地。②人體通過防靜電鞋（或鞋帶）和防靜

電地板接地。③工作臺面接地。④測試儀器，工具夾，烙鐵接地。⑤防靜電地板，

地墊接地。⑥防靜電轉運車，箱，架盡可能接地。⑦防靜電椅接地。

接地類防靜電產品

①防靜電手腕帶：廣泛用于各種操作工位，建議一般采用配有1兆

歐姆電阻的手腕帶，線長應留有一定余量。②防靜電手表：需要配合其它防靜電產品

使用才能取得較好的效果。③防靜電腳帶/防靜電鞋：廠房使用防靜電地面后，應配戴

防靜電腳

帶或穿防靜電鞋，建議車間以穿防靜電鞋為主，可降低灰塵的引

入。操作人員工再結合配帶防靜電手腕帶效果將會更佳。④防靜電臺墊：要求接地良

好。

⑤防靜電地板：PVC地板、聚胺脂地板、活動地板。防靜電蠟和防靜電油漆：防靜電

蠟可用于各種地板表面增加防靜

電功能及使地板更加明亮干凈防靜電油漆可用于各種地板表面，

也可涂于各種貨架，周轉箱等容器上。

二.靜電屏蔽

靜電敏感元件在儲存或運輸過程中會暴露于有靜電的區域中，用靜電屏

蔽的方法可削弱外界靜電對電子元件的影響。

①防靜電周轉箱、防靜電元件盒：用于車間單板和部件的周轉，運輸及儲存。②防靜電

屏蔽袋：用于單板和部件的包裝、運輸和儲存，具有一定的防潮效果③防靜電膠帶：用

于各種包裝箱等。④防靜電IC料條及IC托盤：用于生產車間IC元器件的儲存、搬運。

禁止在使用

前，露天存放IC或拆開包裝運輸。⑤防靜電貨架、手推車及工作臺：防靜電貨架、手

推車廣泛用于電子裝配車

間的單板、部件的周轉，搬運等。防靜電貨架及工作臺要有防靜地連接，手

推車上的防靜電墊應有金屬鏈與防靜電地接觸。⑥防靜電工作服工作鞋：在具有靜電

敏感元器件，具有一定潔凈度要求的加工

車間，一般應嚴格要求員工穿戴防靜電工作服工作鞋。⑦防靜電手指套：如操作工位

員工需經常手拿工件或靜電敏感元器件時，

有必要戴防靜電手指套。

三、中和

靜電中和是利用帶電體周圍空氣電離后，帶電離子在電磁場或外力的作用下發生遷移，帶電

體吸引異性電荷，從而達到中和而消除靜電。

靜電消除器是一種產生離子的裝置。

絕緣體表面所帶的靜電和空氣中的靜電荷，必須用靜電中和的方法來消除。

靜電消除器有自感應式、高壓式、離子流式等多種，應根據各種消除器的性能和現場條件選

用。

四、泄漏

1）增加濕度：應根據不同產品及設備的允許相對濕度，確定增濕程序及其應用范圍，切忌

為消除靜電，盲目提高相對濕度。

2）添加抗靜電試劑：能增加絕緣材料的吸濕性或離子性、導電性，加速電荷的泄漏

3）采用防靜電材料和用品，如防靜電地板、工作服、膠墊等。

防靜電的常規工藝規程要求

①操作者必須戴防靜電手腕②涉及到操作靜電敏感器件的桌臺面須采用防靜電臺

墊③ESD敏感型器件必須用靜電屏蔽與防靜電器具轉運。④準備開封、測試靜電敏感

器件時必須在防靜電工作臺上進行，有條件的可配用離子空氣發生器清除空氣中的電

荷⑤組裝所用的焊接設備及成形工裝設備都必須接地，焊接工具使用內熱式烙鐵，接地

要良好，接地電阻要小⑥電源供電系統要改裝用變壓器進行隔離，地線要可靠，防止懸

浮地線，接地電阻小于10歐姆⑦產品測試時，在電源接通的情況下，不能隨意插拔器

件，必須在關掉電源的情況下插拔。⑧凡ESD敏感型器件不應過早地拿出原封裝，要正

確按操作，盡量不能摸ESD敏感型器件管腿。⑨用波峰焊接時，焊料和傳遞系統必須接

地。

防靜電測試儀表

①手腕帶/腳帶/防靜電鞋綜合檢測儀－用途：用于檢測手腕帶，

腳帶，防靜電鞋是否符合要求。測試腳帶及防靜電鞋時，需

增加一塊金屬板及儀表連接的導線。

②除靜電離子風機檢測儀－用途：定期對離子風機平衡度和衰減時

間進行檢測及校驗以確保離子風機工作在安全的指標范圍。③靜電場探測儀－用途：

測量靜電場以反映靜電的存在，以電壓

形式讀數，用來測試環境的靜電強度。一般受環境影響和靜電瞬

間特性，很難真實反映實際情況。④靜電屏蔽袋測試儀－用途：用于檢測靜電屏蔽袋

的屏蔽效果。⑤表面電阻測量儀－用途：用于測量材料表面電阻，體積電阻。

需要一個綜合的方法去處理在高技術制造業的靜電問題

必須選擇適當的材料并且一切必須接地

靜電控制的費用只是占因靜電問題而導致的產品損失和機器停止運作費用中之一小部分