防静电(ESD)知识培训.ppt

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1、ESD（ElectroStaticDischarge）基础知识目录1.静电的产生原理2.静电的危害3.静电放电的形式4.静电的防护措施5.防静电系统的建立静电产生原理ESD─ElectroStaticDischarge在日常生活中常见的静电现象：冬天手握金属门把手穿毛衣时的劈啪声以及火花用塑料梳子梳头发，头发会立起斯诺克台球击球时一.摩擦生电通常任何物体所带有的正负电荷是等量的，当与其它物体接触、摩擦、并由于机械作用分离时，因两种物体得失电子能力不同，得到电子一方积聚负电荷，另一种物体则积聚正电荷，在各物体上产生静电，并在外部形成静电场。静电产生原理e-7P+

2、7P+7P+7P+e-e-e-e-e-e-e-平衡原子1e-平衡原子2帶負電原子帶正電原子e-e-e-e-e-e-e-摩擦e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-二.感应带电三.传导带电静电产生原理e-+++++++++---++++++++++++++++四.剥离带电粘贴的标签或塑料揭下来时易发生静电，轴和皮带滚动分离时也容易产生静电。五.其他方式光电效应喷射带电静电产生原理e-++++++轮子轴皮带静电产生原理e-（+）空气人类的手锡面动物的毛玻璃头发晴纶羊毛毛皮铝绸子纸棉木材铁铜银金硫磺PVC（塑料）（-）-该序列是按带电量多少由正到负排序，最上

3、是带（+）电子最多，依次减弱至最下为带（-）电子最多.人体感知静电位能力人体带电电位电冲击的程度备注1.0KV2.0KV2.5KV3.0KV4.0KV5.0KV6.0KV7.0KV8.0KV9.0KV10.0KV11.0KV12.0KV没感觉手指尖有感觉但不疼吓一跳，好象碰上针尖，但不疼有点疼，用针轻轻刺一下的感觉手指头有轻微痛感，感觉用针刺一下手心或胳膊腕子因电冲击感觉痛手指头好疼，感觉胳膊被电冲击手指头和手心上有强烈的疼痛和麻木的感觉手心和胳膊感觉麻木手腕强烈疼痛，感觉麻木手全部疼痛，感觉触电手指头有强烈的麻木，整个手被强烈电冲击因强烈的电冲击，身体有触电

4、的感觉发生微弱的放电音能见到放电的火光手指尖上放电火光（注）人体静电容量100PFESD的特殊性1大多数ＥＳＤ损害发生在人的感觉以下,人体对静电放电的感知电压约为3ＫＶ，而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏。2静电的产生和积累要一定的条件和过程，所以未加保护也不见得件件产品都会受到ESD伤害，有一定的偶然性；3由于多数情况下ESD能量都较小，所以受到ESD伤害的也并不表现为立即报废，有些仅表现为漏电增加，工作不稳定，甚至在出厂测试中一时表现不明显，以后发现问题易归咎为材料不良或设计不良而不自省，因此常使人们认识不到ESD的危害，抱有侥幸心理。特别是潜在损

5、坏，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化，这种潜在损坏在一定时间以后，电子产品的可靠性明显下降。ESD的特殊性4.静电是时时刻刻到处存在的，随着集成电路的密度越来越大，一方面其二氧化硅膜的厚度越来越薄（微米－纳米），其承受的静电电压越来越低，另一方面，产生和积累静电的材料如塑料，橡胶等大量使用，使得静电越来越普遍存在。5提高产品的防静电能力，就要有全面的静电基础知识，做好ESD预测和ESD防护设计。静电的危害静电有三种方式对电子工业危害最大。一.吸附尘埃◆静电吸附尘埃对微电子生产业影响很大，在现代大规模集成电路（LSI）生产中，芯片的线宽已达到0.1微

6、米。如果其产生静电，则对几～几十微米尘埃吸附作用的明显。一颗直径几微米尘埃吸附在芯片上，即可造成十几根芯线之间的绝缘强度降低、造成短路使芯片损坏。（见图1-1）靜電的危害二.静电放电静电放电可使集成电路芯片介质击穿、芯线熔断、漏电流增大、加速老化、电性能参数改变等等。静电放电对芯片损坏具有潜在和缓慢失效性。这种情况危害性更大。三.辐射电场静电放电产生的宽频干扰可对计算机和低电平数字电路产生干扰，导致工作状态发生翻转效应或导致仪器（表）运行失常。静电放电产生的电磁场幅度很大（达几百伏/米）频谱极宽（从几十兆到几千兆），对电子产器造成干扰甚至损坏（电磁干扰）靜電的

7、危害接合窗放大10,000之後可見貫穿現象金屬接合窗橫切面放大(2,000)橫切面放大(10,000)靜電引起的不良类型1暂时性功能丧失2逐步性能恶化（最严重）3部件性能完全丧失其中逐步恶化型是电子制造业中最大的隐患，也正是我们要预防改善的重点靜電放電形式国际通用的3种ESD模型1)人体模型:HumanBodyModel(HBM)EIA/JESD22-A114-AANSI/EOS/ESD-S5.1-1993MIL-STD-883(method3015)IEC61000-4-22)机器模型:MachineModel(MM)EIA/JESD22-A115-AANS

8、I/EOS/ESD-S5.1-1993