SMT 电子厂防静电 ESD基础知识实战篇
📌 文章核心导读
静电的概念静电就是静止的电荷，就是物体表面有多余的电荷（正电荷或负电荷）存在。静电产生有三种方式：1、相接触的两个物体发生分离胶带分离起电2、摩擦3、静电感应产生静电静电感应产生静电无论将哪种物体与不同种类的物体相互摩擦的话电子较过剩的一方变负，电子较少的一方便会带正电。表面发生的电荷的一部是残留在表面上的被称做「静电带电」。由于磨擦而带来的静电带电一般被称为「摩擦带电」。物体的性质，量及空气中的
静电的概念
静电就是静止的电荷，就是物体表面有多余的电荷（正电荷或负电荷）存在。
静电产生有三种方式：
1、相接触的两个物体发生分离
2、摩擦
3、静电感应产生静电
无论将哪种物体与不同种类的物体相互摩擦的话电子较过剩的一方变负，电子较少的一方便会带正电。
表面发生的电荷的一部是残留在表面上的被称做「静电带电<svg width="10px" height="10px" viewBox="0 0 16 16" class="ZDI ZDI--FourPointedStar16 css-1dvsrp" fill="currentColor">
由于磨擦而带来的静电带电一般被称为「摩擦带电<svg width="10px" height="10px" viewBox="0 0 16 16" class="ZDI ZDI--FourPointedStar16 css-1dvsrp" fill="currentColor">
物体的性质，量及空气中的相对湿度对发生电荷量有很大影响。
电子厂防静电措施实践篇
（二）防静电材料<svg width="10px" height="10px" viewBox="0 0 16 16" class="ZDI ZDI--FourPointedStar16 css-1dvsrp" fill="currentColor">
导体<svg width="10px" height="10px" viewBox="0 0 16 16" class="ZDI ZDI--FourPointedStar16 css-1dvsrp" fill="currentColor">
(1)何为导体？
金属等的物体固有阻值很低，具有电荷易流动的性质。 静电产生时，若接地的话电荷就会很快地流走。附带一提，人体本身也是很好的导体。
(2)何为绝缘体？
塑料和乙烯等的物体固有阻值比较高，具有电荷的难流动性。 产生静电时，即使接地电荷也不会流走，处于带电状态。在工程对策方面这是最应注意却也是最麻烦的事。
(3)何为理想的防静电材料？
物体的导电性用电阻率来表示。一般导体的电阻率在１０３Ω／□以下，绝缘体的电阻率为１０１２Ω／□以上。 静电对策品多用１０６～１０９Ω／□程度的材料，这种材料产生静电较少，静电可以通过接地消除（消除速度适中）。如果单单是为了防静电的话，使用１０３Ω／□以下的金属就可以了。但是， 由于在此电阻率之下电流较强，可能损害电子部品和人体，所以一定程度的电阻率是必要的。以下为各种规格的抵抗率的区分表示。（Ω／□为抵抗率单位）
正如图所示，选择对策品时应该特别注意电阻率。所以理想的防静电材料是电阻率在１０６～１０９Ω／□程度的材料。
工厂中常用到的防静电产品有：
用于员工身上的常用防静电产品
半产品/原材料在储存时用到的防静电产品
生产过程中用到的各种防静电产品
工厂中防静电硬件（防静电地板，防静电胶皮）
4)人体周围静电发生源有哪些？
①丝
丝是天然材料中最能产生静电的物品。头巾、内衣、罩衫、裙子全都是发生源，带电非常强，会缠绕或是由手指进行放电。
②镀层加工制品
裤子、套装等进行泼水处理加工时。产生非常强的带电，一旦带上电长时间很难消去。
③合成纤维
所有的纤维都会产生静电。
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（三）工厂的静电对策
静电对策的基本--接地！！！
静电对策的基本考虑方式有：
①防止静电产生
②即使产生了静电也不带电
③即便带电也不放电（适量缓慢释放），以此为本进行对策。
(1)工厂环境
工厂环境内的防静电对策的根本：应设置静电对策用接地线<svg width="10px" height="10px" viewBox="0 0 16 16" class="ZDI ZDI--FourPointedStar16 css-1dvsrp" fill="currentColor">
不得已的情况除外，设备接地与静电地线应分离，在工程内单独铺设防静电对策用的接地线。另外，与铺设接地线对策并用，对加湿工程内的湿度管理还应进行对策管理。
如果湿度能控制在５０～６０％左右就能大幅有效防止静电的产生。
(2)作业环境
对作业台及作业椅子等工程内使用物品的基本对策是连接接地线，确保静电的释放路径。换言之，在有带电可能性的场所使用表面阻率在１０４～１０９Ω／□之间的材料，并且与防静电对策用接地线相连接。
另外，使用不锈钢钢板<svg width="10px" height="10px" viewBox="0 0 16 16" class="ZDI ZDI--FourPointedStar16 css-1dvsrp" fill="currentColor">
（3）作业者
作业者防静电对策的基本是：穿戴防静电作业服、静电手环和静电鞋。
通常情况下，人体和椅子及衣服摩擦、鞋与地面的摩擦等会产生数ｋＶ的带电。 防带电作业服可以抑制带电，并且静电可以通过静电手环和静电鞋接地，不对半导体放电。
静电手环内置１ＭΩ(１０６Ω)的电阻，目的是为了发生漏电时保护作业人员无触电危险。其中最基本的要求是工程上所有接触半导体和基板的作业人员都应严格遵守各项规定。特别是向外来客人解说的人员和技术或生产技术担当者等，也就是说即使是平常作业者以外的人员不会接触到基板也应严格遵守。
（4）部品收纳
部品收纳的静电对策基本上分为两大部分。
首先，半导体部品单品的情况下，要求对静电耐压值以下的静电实施抑制管理。同时，除了对作业者进行对策之外还有必要注意用带电防止袋收纳部品。
其次，基板实装结束的部品因为回路设计时已进行了对策，部品单品的静电耐压值有提高，这是事实。但是，如果使用没有进行静电对策的周转箱就很容易带上数KV的静电，所以必需使用静电对策的材料。
(5)设备・治具
对设备・治具的静电对策基本上与作业台和作业椅的对策相同。
也就是说，在有带电可能性的场所，应使用表面阻率在１０６～１０９Ω／□范围内的材料， 设备与设备用接地线连接，治具与静电对策用接地线相连接。
传送带本体与回转部分应与接地线连接，无法连接的部分应用除电刷等进行除电。
焊烙铁、电气螺丝刀使用3芯型的，若用2芯的话要与接地线连接。由于计测器・ＣＲＴ
面板前也会产生静电，所以希望进行带电防止过滤和带电防止气喷等对策。另外，也会有看漏的点，所以在治具设计时应特别注意选择不易带电的材料。
（6）除电器
到目前为止所陈述的接地对策，对导体来说是有效的，但对于绝缘体来说基本上没有什么作用。若是绝缘体带电的话，就算接地电荷也不会移动。对于带电的塑料和外壳工程除电，以及其他接地无法对策的情况，使用除电器就可以解决。 另外，如果使用表面电位计检查工程带电状况后，接地也无法取得良好除电效果的话，有必要考虑是否应导入除电器。
（7）测定
为了确认各种对策的效果，使用表面电位计测定电位。虽然有必要精确测定带电物体的电荷，但因为这种测定比较困难，所以现在采用的一般较广泛的电位测定。对工程中使用的作业台和作业椅、周转箱和插板、作业者等的带电电位进行测定、对策。
另外，作业台前放置导电垫时，测定接地间的阻值的同时，还应确定接地点的阻值是否在适合的范围内，这是非常重要的。
还有购入防静电周转箱和印刷基板收纳箱时，如果想知道其材质及导电率的话，可以测定 表面阻率。
（8）管理
作为静电对策必须管理项目，要确认静电手环的导通和接地间的阻值。虽说静电手环的耐用性有很大的提高，但由于是极易断线和发生导通不良的物品，所以需要每天进行确认。关于静电鞋，接地间的阻值不会急剧变动，但如果鞋底变脏会降低其导电性，所以还是有确认阻值的必要。使用静电环在线监视器是目前最先进，最流行的做法。
最后，静电对策委员会为了识别静电对策品和
未对策品，以及明示对策品，希望使用“静电对策记号”并能有效识别多数的周转箱。
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（四）车间的个别静电对策之一
这章节开始将记述防静电对策的个别内容。
另外，下表为半导体取拿工程中静电对策的实施内容及必要项目。所以在实施时要与各事业部的静电对策担当者进行商谈检讨。再说，这里的所谓重点管理工程是指对工程上有带电电位在５０Ｖ以下的设计必要的场所进行估计并区分。◎必须实施○实施△根据需要实施
工厂环境
- 静电对策用接地线的设置（NO．①-1）
目的:为了将已产生的静电导入接地
实施顺序
1)对直径为1.6mm 以上的导线，与设备用接地线分开单独铺设静电对策用接地线。
2）静电对策用接地线进行专门接地时，跟设备接地一样通过接地点接地。
要点
1）对于静电对策用接地线，如果有外伤保护和耐蚀性要求的话，使用绝缘皮导线。由于很难发现导线内部导线断裂，所以1年至少进行一次导通测试。
2）为了防止人体在设备漏电时触电并进行防静电对策，各接地点接地间 的阻值应按以下值设定。
※接地间阻值：7.5*10^5-1.0*10^9Ω(IEC 61340)
3）工厂外的接地以D接地工事为基本，在连接超过３００Ｖ低电压电路时，进行C 种接地工事，（旧特别第3种：接地电阻１０Ω以下）※
另外，对于接地电阻1年至少应确认一次。
4)由于铺设静电对策用接地线有一定的困难，如果不得已要利用设备接地线的话，静电手环和接地线阻值应保持在适当的范围内以确保人身安全。
2.运用加湿器<svg width="10px" height="10px" viewBox="0 0 16 16" class="ZDI ZDI--FourPointedStar16 css-1dvsrp" fill="currentColor">
目的：为了避免因湿度上升绝缘体表面阻率下降造成静电的产生。
实施顺序
1)根据外面空气的流入风量及室内室外的绝对湿度，计算必要的加湿量(kg/h)。
2）充分考虑蒸气品质、设备能力、维修保养性等各方面因素，导入加湿器。
3）设置后在多个场所设置湿度监控器进行湿度管理。
要点
1)如果湿度在65%以上将会有明显的影响，可能增加作业者的不快感。比如说，湿度为６０％温度为２２℃时，不会感觉到不快，但到了２８℃ 就会感到不快。关注与温度的关系，湿度保持在５０～６０％较好。
2)加湿时，注意金属与壁上的结露。另外，若将ＩＣ长时间置于高湿度的 环境中，有可能发生膨胀变形所以要特别留意。
3)还有，滴下浸透方式由于各不相同，各有各的特点。
作业环境——作业床对策（NO．②-1）
实施项目：防止作业床带电
目的：为了防止因作业带电
实施顺序
1)铺设表面阻率为１０^４～１０^９Ω／□的导电垫并连接接地接点。
2）另外再铺上不锈钢钢板，增加１ＭΩ的电阻连接。
要点＜导电垫＞（静电皮）
1)２层构造的导电垫(绿)，应从内侧的黑面接地。
2)阻值高的虽较便宜，但存在衰减时间变长的缺点。
同样，单层构造的导电垫（黑）也较便宜，但随着面积的增大阻值也 相应变高，所以选定时应多加留意。
3)一旦导电垫表面变脏，表面阻率也变大，同时衰减时间变长，应使用 加入了界面活性剂的中性洗涤剂进行擦拭。
4)为了确认效果，要求根据「⑧－２接地间(泄露)阻值的测定方法」定期 检查接地间(泄露)阻值。
※规格：７.５*１０^５～１.０*１０^９Ω (IEC 61340)
5)导电垫的接地点应用螺丝等进行机械固定。 ＜不锈钢钢板＞
1)不要忘记在接地线接续点之间放入１ＭΩ的电阻。
实施项目：搬运路径的接地处理（NO．②-3）
目的：为了防止运输基板时产生静电。
实施顺序
1)为确保搬运路径的畅通，在其范围内铺设不锈钢钢板。或是在范围内每隔1米铺设10厘米的不锈钢钢板。
2）另外在通道上再铺上导电垫。
要点
1）不锈钢钢板之间用接地线连接，使用包含１ＭΩ电阻的防静电用接地线。
2）对搬运用的台车应进行防静电对策。
作业台对策（NO．②-2）
实施项目：作业台前铺导电垫并接地
目的：为了将作业台上产生的静电适度地安全导入地下。
实施顺序
1)铺设表面阻率为１０^４～１０^９Ω／□的导电垫，并连接接地点。
2)导电垫接地点接续时，鉚钉等注意不要外突。
要点
1)橡胶垫为绝缘体，可以绝对地避免高电位的带电。
2)作业台表面铺设金属板可以避免部品带电时突然放电造成损伤。
3)导电垫的表面变脏阻率就变高，也容易带上电，所以应使用加入了界面 活性剂的中性洗剂进行擦拭。
4)作为效果确认，根据「⑧－２接地间(泄漏)阻值的测定方法」，定期检查确认 接地间(泄漏)阻值。
※规格：７.５*１０^５～１.０*１０^９Ω (IEC 61340)
作业椅对策（NO．②-3）
实施项目：作业椅防静电对策
目的：为了将椅子与作业服摩擦接触产生的静电导入地下。
实施顺序
1)使用防静电作业椅，如果轮子不能直接接地的话，就直接通过链子接地面的接地线。
2）对于没有进行静电对策的作业椅，应套上防静电的背套和座套并 与链子相连，链子的一端与地面相接。
3）地面应铺上导电垫或不锈钢钢板进行静电对策。
要点
1)由于链子会因表面腐蚀出现导通不安定，所以一个月应检查一次。
2）链子有可能浮起，所以作业前应进行检查。
导电垫或不锈钢钢需加入１ＭΩ的电阻接接地线链
〈参考：接地间阻值的确认〉
效果确认
1）导电轮和链子等接地的部分应接触金属板。
2）座垫和金属板上都应连接测定电极。
3）绝缘电阻针输出功率100V，30秒后才能
读取数值。
4)规格：７.５*１０^５～１.０*１０^９Ω以(上限值IEC 61340)进行判定。
※测定机器参照「⑧－２接地间电阻的测定方法」。
台车（周转车）对策（NO．②-4）
实施项目：运载半导体的台车应进行防静电对策
目的：为了防止台车移动中带电。
实施顺序
1)搭载面的表面应铺设表面阻率为１０^４～１０^９Ω／□的导电垫。
2)导电垫先与链子相连，再将链子的一端连接地面。
3)地面一定要铺设导电垫和不锈钢钢板进行对策。
要点
1)由于与金属板重叠容易导致导通的不稳定，所以导电垫的接续应用螺丝等进行机械性固定。
2)台车的链子不能生锈。
3)车轮如果具静电扩散性的话，从各段的导电垫到车轮需要接地，同时可以取消链子。
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