ESD静电防护体系

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1、ESD防护系统的建立CDPGPQAWriter:边建勇Date:2012.07.31目录一、静电及静电放电定义二、为什么要进行静电放电防护三、静电放电的主要模型四、静电放电防护方法五、如何建立静电放电防护系统六、相关仪器设备简介七、定义八、问题解答说明：本档案相关要求来源《GJB3007A-2009防静电工作区技术要求》，但内容未涵盖所有的认证要求。标准参考：GJB3007A-2009防静电工作区技术要求SJT10694-2006电子产品制造与应用系统防静电检测通用规范GB15463静电安全名词术语GJ

2、BZ25-1991电子设备和设施的接地、搭接和屏蔽设计指南GJB2605-1996可热封柔韧性防静电阻隔材料规范GJB1649-1993电子产品防静电放电控制大纲GB12014-1989防静电工作服GB50174-93电子计算机机房设计规范GB4385-1995防静电鞋、导电鞋技术要求SJT10796-2001防静电活动地板通用规范GB50169-2006接地装置施工及验收规范一、静电及静电放电定义一、静电及静电放电1.静电StaticElectricity相对观测者处于相对静止的电荷。静电可由物质的接

3、触与分离、静电感应、介质极化、积带电微粒的附着等物理过程而产生。（GB15463静电安全名词术语）2.静电放电ElectrostaticDischarge-ESD当带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时，物质产生电离而使带电体上电荷部分或全部消失的现象。（GB15463静电安全名词术语）3.静电特点a.电量小而电压高b.高压静电可能放电c.绝缘体上的静电消失很慢d.能感应e.可被屏蔽二、为什么要进行ESD防护二、为什么要进行ESD防护人类日常活动可产生高达25,000V的静电。人类手的神经可感觉到

4、低至大约3,000V的静电放电。只需要10V的静电放电就可毁坏IC内部的某些极小零件和迹线。虽然静电放电看不见、听不到或感觉不到，但可重大地损伤或毁坏电子产品。IBM公司通过对其某家电子公司经过长达5年的数据分析，对于完全失去功能的元器件，静电造成损坏约占30%。（美国一年的损失达200多亿美金，仅电子工业的损失超过100多亿美金）人员操作产生的静电电压及各种元器件对静电的击穿电压三、静电释放的主要模型三、静电放电的主要模型1.人体带电释放模型HumanBodyModel(HBM)：静电由人体释放到电子

5、组件上的模型。2.设备静电释放模式MachineModel（MM）：静电由机器设备/工具上转移至电子组件上的模型。3.装置静电释放模型ChargeDeviceModel（CDM）：静电在装置上的转移现象，主要出现在装置表面移动时由于摩擦静电所产生的带电现象。4.电场感应模型FieldInducedModel（FIM）：主要出现在当静电敏感组件被置于静电电场附近或静电场内所发生的带电模型。备注：静电放电的主要模型在国家军工标准《GB15463静电安全名词术语》及美国标准《ANSI/ESDS20.20-20

6、07建立一个静电放电控制方案-电气和电子零件、装置和设备（不包括电动引爆装置）的保护》中均有定义及描述。四、静电控制方法四、静电控制方法1.静电泄漏与耗散通过静电耗散及静电接地将静电耗散或传导至大地。2.静电中和将额外产生的正负离子与静电源上的正负电荷中和,从而消除静电源上积累的静电（离子风扇、静电刷、抗静电剂）。3.静电屏蔽用接地的金属线和金属网等将带电的物体包覆。目的是限制它对周围环境产生电气作用,消除因非导体带电而引起的力学现象和放电现象。但屏蔽不能将静电荷泄漏、消灭或消除。4.增湿提高空气的湿度

7、。在允许增湿的工作场所普遍采用这种方法消除静电的危害。它的主要作用在于降低静电绝缘体的表面电阻率,增强其表面导电性,提高泄漏的速度（如表格所示不通湿度对静电电压的影响）。五、如何建立静电防护系统静电防护系统组成设备防静电控制人体防静电控制静电泄放通道防静电工作区人员培训防静电标识静电放电控制系统包装、周转材料防静电控制环境控制1.静电泄放通道的建立接地极接地干线接地支线静电释放通道1.1接地极定义：埋入大地与大地有良好接触的导体或几个导体的组合。重要参数：对地电阻≤4Ω（GB50174-1993）接地电

8、阻与土壤电阻率有很大的关系，使用土壤电阻率测试设备可将土壤电阻率测出，然后根据公式计算出理论上的接地电阻。常用的两种接地电阻理论值计算公式：A：单根电极对地电阻B：多根对地电阻的计算备注：计算公式来源于（GJB/Z25-1991电子设备和设施的接地、搭接和屏蔽设计指南）接地极的埋设举例把3根2.5m的角钢（45mm*45mm）沿直线打入地下离地面80cm处，每根角钢相距5m。用扁钢（30mm*3mm）将3根角钢串联焊接在一起。用镀锌扁钢（3