电子装联工艺教程-单元1静电防护知识

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1、单元1：静电防护知识1-1概述人们对静电现象并不陌生，当你看电视接触屏幕时会有电击麻木的感觉；当你脱下化纤外衣或毛衣时，可以听到“劈啪”的放电声，在黑暗中甚至会看见火花；你在日常生活中所感觉到、听到甚至看到的其实就是静电在放电，大自然中的雷电实质也是一种强大的静电放电现象。现在，静电已成了人们的亲密“伴侣”，对这种放电现象已经习惯，尽管它有时给人们带来不适，但这一切对人体来说并没有产生什么直接的危害。但对于电子设备而言却不同了，半导体器件的高密度、高增益对静电放电越来越敏感，MOS电路的击穿仅为100V，而新的器件仅为30V左右。静电放电的危害性及静电防护的重要性，在现代

2、电子制造业，越来越被人们所重视。事实上，ESD有关的损害继续给世界的电子制造工业带来每年数十亿美元的代价。1-2静电产生的原因1-2-1静电（StaticElectricity）我们知道，物质都是由分子组成，分子是由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电的质子组成。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负平衡，所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原子核周围，一经外力即脱离轨道，离开原来的原子而进入其他的原子B，A原子因缺少电子数而带有正电现象，B原子因增加电子数而呈带负电现象。这种物体表面所带过剩或不足的相对静止不动电荷，称之为静电。引起静电的方式通常有以

3、下几种：1．固体起电-8当两种物质接触时，其间距小于2.5x10cm时在其间即发生电子的转移，界面两侧出现大小相等，符号相反的两种电荷，称为偶电层。使—个电子逸出物质所要求外界做的功称为“逸出功”，逸出功小的物质失去电子而带正电，逸出功大的物质获得电子而带负电。2．感应起电它是导体在外部静电场作用下，在不同部位表面感应出不同符号的电荷。3．剥离起电两个接触非常紧密的物质，在外力作用下突然分开，由于剥离的原因使物体带电。4．摩擦起电摩擦起电不仅是因为物体间的紧密接触，还由于摩擦生热，热使离子（电子）的活性增加，容易向其他物体转移。5．粉体带电1粉体物料如面粉、奶粉、巧克力粉

4、、硫磺粉，它们在粉碎、搅拌、筛选、输送、气流烘干、旋风分离等作业时，这些物料之间或与器壁之间的碰撞摩擦进行反复接触分离而产生静电。6．液体静电液体在流动、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注、剧烈晃动过程中也会产生十分危险的静电。7．气体带电不含有固体颗料(粉尘)或液体的气体是不会产生静电的。但所有的气体，几乎没有不合固定或液体杂质的，哪怕是少量的。这些含杂质的气体，在压缩、排放、喷射、在阀门喷嘴、放气管等处极易产生静电。8．人体带电人体带电主要有三种形式。一是接触分离带电，即人在活动中衣服之间，与外界物质之间的摩擦，鞋与地面接触分离。二是感应带电；三是吸附带电，当人

5、体在具有带电微粒空间活动时，由于带电微粒被人体所吸附，使人体带电。9．飞沫带电液体被分成细小液滴时所产生的静电现象称为飞沫带电，人们都有这样的感觉，在飞溅瀑布周围负离子的含量就多、空气新鲜。这是因为水是极性分子，水滴分裂时，水滴表面的偶电层被破坏的结果10．喷出带电从横断面积较小的开口处向外喷出气体、液体或粉体时，由于压力大、流速快，这些物质在喷口处的而产生的带电现象。综上所述，静电通常是由于两种物质相互接触分离、摩擦或电磁感应而产生的，静电电压的大小与接触表面的电介质性质、状态、接触面之间的压力、互相摩擦速度以及周围介质的湿度和温度有关。根据物质得到或失去电荷的难易程度

6、，对引起静电物质作排序如下：金属摩擦时的起电序列是：(+)铝、锌、锡、铜、铅、锑、钳、黄铜、汞、铁、铜、银、金、铂、钯、MnO2、Pb0(—)。非金属的带电序列是：(+)玻璃、头发、尼龙、毛、丝绸、人造丝、奥纶、棉织品、纸、聚苯乙烯、聚酯、聚丙烯脂、硫、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯(—)。需要说明的是，在同一静电序列中，前后两种物质紧密接触时，前者失去电子带正电，后者得到电子带负电。某些外界因素对静电产生的影响非常大，最主要的要数人体和湿度了：1．人为因素由于人在不停地运动,人的身体很容易带上静电荷；人的皮肤、头发和身体这样的绝缘材料会储存相当大数量的静电荷；由于人在操作

7、，会将人体的静电传输（发射）电荷到元器件或设备上。2．低湿度（空气干燥）湿度对静电的积累和消散的影响很大，湿度较低时，静电电位高，湿度较高时，静电电位低。这主要因为湿度较高时，绝缘材料表面吸附了水分子(有时还有导电杂质)而降低了绝缘，便于静电泄漏。不同物质受湿度影响不同，吸湿性大的，容易被水份润湿，受湿度影响较大；吸湿性小，受湿度影响也小。如玻璃表面，易被水润湿，而石蜡、聚四氟乙烯等不易被水润湿的物质，受湿度的影响较小。3．所接触的材料类型不同的材料产生静电的大小不一样，特别是合成材料、普通塑料和绝缘体更容易产生或存储静电。2