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静电防护培训教材 (静电放电ESD) 训练大纲: 一.前言 二.静电的介绍 三.静电的危害/应用 四.静电的防护措施 五.静电防护用具 一.前言 在日常生活中我们经常会碰到静电放电的现象.有人类活动的地方就会有静电的产生,甚至没有人活动的地方也会有静电的产生. 1.在空气干燥的季节,当你开门时偶尔你会有电击的感觉; 2.在干燥的冬天,脱下合成纤维衣服时可以听到”劈劈啪啪”的响声,在夜间还可以看到火花; 3.冬天皮肤干燥握手有时会有电击的感觉; 4.下雨天的雷电等等. 据报道,国内外近年发生了多起因静电造成的重大人员死亡事件.在军工企业,静电放电使火箭(弹)产生意外爆炸;在石化工业,静电放电多次使汽油着火爆炸;在电子工业中,仅美国每年因静电对电子工业造成的损失就达几百亿美元. 由此可见.了解、掌握静电知识及防护措施是十分重要的. 二.静电的介绍 1.小常识: 原子是由原子核中的质子、中子，与原子外围高速运转的电子组成； 质子带正电，电子带负电，在原子中，质子数与电子数量相等，原子不显电性； 原子外围电子在能量发生变化时容易脱离而成为游离电子，这样质子数就会大于电子数而显正电性； 有些原子会捕捉到游离电子，而造成电子数多于质子数而显负电性； 局部地方游离电子集中或减少而造成质子数与电子数不等而显电性； 能量变化:动能/热能/化学能等. 2.静电任何产生? 接触――电荷转移――偶电层形成――电荷分离 任何两种不同材质的物体接触后再分离,都会产生静电.(固体/液体/气体)当两种不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷,如电子转移到另一个物体使其带正电;而另一个物体因得到一些剩余电子而带负电.若在接触分离过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电.所以物体接触后分离就会带上静电.(静电产生的几种形式:剥离生电/摩擦生电/感应生电) 3.影响静电产生的因素: a.物质的种类; b.杂质; c.表面状态; d.接触特征; e.分离速度; f.带电历程 a.物质的种类. 相互接触的两种物体材料不同时,界面双电层和接触电位差也不同,起电强弱也不同.在静电序列中相隔较远的两种物体相接触产生的接触电位差越大. b.杂质 一般情况下,混入杂质有增加静电的趋向,但当杂质的加入降低了原有材料的电阻率时,则有利于静电的泄放. c.表面状态 表面越粗糙,产生静电越大. d.接触特征 接触面积增大,接触压力增加都可使静电增加. e.分离速度 分离速度越快,所产生的静电越大. f.带电历程 带电历程会改变物体表面特征,从而改变带电特征. 4.静电的特点 高电位: 静电产生可达数万至数十万伏,操作时常达数百或数千伏. (人通常对2KV以下静电不易感觉到) 低电量: 静电流多为微安级. 作用时间短: 微秒级 受环境影响大: 特别是湿度,湿度上升则静电积累减少,静电压下降,如下表所示: 静电受环境的影响 5.静电的放电模式 人体放电模式(Human-Body Model,HBM) 机器放电模式(Machine Model,MM) 元件充电模式(Changed-Device Model,CDM) 人体静电放电模式(HBM) 人体放电模式(HBM)的ESD是指因人体在地面上走动摩擦或其他因素在人体上已累积了静电,当此人去触碰IC时,人体上的静电便经由IC脚(pin)进入IC内,再由IC放电到地上去。此放电的過程会在短到几百毫微秒的时间內产生数安培的瞬间放电电流,电流会把IC内的元件烧坏。 机器放电模式(MM) 机器放电模式(MM)的ESD是指机器(如机器的手臂)本身累积了静电,当此机器去触碰IC时,该静电会由IC的pin放电.因为大多数机器都是金属制造的,其机器放电的等效电阻为0欧姆,所以其放电的过程非常短,在几毫微妙到几十毫微妙之内会有数安培的瞬间放电电流产生,为此对元件的破坏性更大. 元件充电模式(CDM) 元件充电模式(CDM)是指因摩擦或其他因素在IC内部累积了静电,但在静电累积的过程中IC并未受损坏.此带有静电的IC在处理过程中,当其pin去触碰到接地面时,IC内部的静电便会经由pin自IC内部流出来,而造成了放电的现象.此种模式的放电时间更短,仅在