部電子第五研究所元器件可靠性研究分析中心的電子元器件抗esd技術(shù)doc(編輯修改稿)
2025-08-14 15:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。表面電阻值與材料的結(jié)構(gòu)無關(guān)。 體電阻：根據(jù)ESD “靜電釋放平面材料的體電阻測(cè)量”中的定義，體電阻是指材料兩端之間的直流電壓與通過電流的比值，它的單位也是歐姆。 絕緣材料：一般指表面電阻系數(shù)在11012歐姆或體電阻系數(shù)在11011歐姆/厘米以上的材料。絕緣材料的表面或內(nèi)部基本上沒有電流流動(dòng)，它的電阻很大，難于接地。這種材料內(nèi)的靜電荷會(huì)在上面保留很長(zhǎng)時(shí)間。 導(dǎo)電材料：一般指表面電阻系數(shù)小于1105歐姆或體電阻系數(shù)小于1104歐姆/厘米的材料。這種材料電阻小，電子在其表面及內(nèi)部流動(dòng)非常容易，可流向任何接觸到的其它導(dǎo)體或大地。 耗散材料：一般指表面電阻系數(shù)大于或等于1105而小于11012歐姆，或體電阻系數(shù)大于或等于1104而小于11011歐姆/厘米的材料。 屏蔽材料：一般指導(dǎo)電層每毫米厚度的表面電阻系數(shù)小于1104歐姆，103歐姆/厘米的材料，采用這種材料制作的法拉第保護(hù)罩可防止靜電敏感器件受到靜電的影響。 抗靜電性：通常指材料抑制磨擦起電的特性。材料的抗靜電性與其電阻或電阻率沒有必然的聯(lián)系。如有些抗靜電材料，電阻很高，屬高絕緣型，但起電力很小，多次摩擦都不會(huì)產(chǎn)生靜電積累。理解并正確使用靜電控制中的這些基本概念，可以使用語更加準(zhǔn)確，這樣有助于有效地實(shí)施ESD控制。 靜電防護(hù)材料的主要參數(shù)（1） 表征起電能力的參數(shù)： 表面靜電位U，帶電量Q或電荷面密度s。（2） 表征衰減能力的參數(shù)： 表面電阻RS，泄漏電阻R（對(duì)制品）；表面電阻率rS 、體電阻率、rV（對(duì)材料）；時(shí)間常數(shù)t或靜電半衰期t1/2：對(duì)介質(zhì)t＝er，對(duì)導(dǎo)體t＝RC （1/e）。 t1/2= 靜電防護(hù)材料的分類 如在基本概念中的闡述，根據(jù)防靜電材料的導(dǎo)電性能，可將其分為靜電絕緣、耗散、導(dǎo)電和屏蔽四種，如以表面電阻率(單位W/240。)劃分如下： 104 105 1012靜電屏蔽靜電耗散材料靜電絕緣材料靜電導(dǎo)體注：具體的分界數(shù)值不同標(biāo)準(zhǔn)或不同企業(yè)有所不同，而且有些分類更細(xì)。還有的標(biāo)準(zhǔn)以體電荷密度作為劃分的參數(shù) 根據(jù)防靜電材料的來源分，可以分為天然材料和人造材料兩大類。天然材料如金屬，棉織物等；而在靜電防護(hù)工程中，大量使用的是人工制造或經(jīng)過人為改造的材料。人造材料主要有兩種制造方法：一是在原來的材料中添加帶電性材料或物質(zhì)，如碳黑、石墨、碳纖維的炭類，或金屬粉、金屬纖維等金屬類，或抗靜電劑等化合物類。添加的材料或制品具有永久性；另一種方式是表面涂敷，如在工具的把手等表面涂敷表面活性劑，利用分子的極化和親水基使表面形成單分子導(dǎo)電層，達(dá)到靜電防護(hù)的目的，這種方法具有時(shí)效性，會(huì)磨損和消失?，F(xiàn)在也有耐久的高分子表面活性劑。 靜電防護(hù)器材靜電防護(hù)器材主要分為兩大類:防靜電制品和靜電消除器。防靜電制品是由防靜電材料制成的物品，主要作用是防止或減少靜電的產(chǎn)生和將產(chǎn)生的靜電謝放掉。而靜電消除器用來中和那些在絕材料上積累的、無法用泄放方法消除的靜電電荷。 防靜電材料的制品 防靜電材料制品的種類相當(dāng)繁多，但主要可以歸為以下幾類： 防靜電服裝和腕帶防靜電服裝和腕帶是消除人體防靜電系統(tǒng)的重要組成部分，可以使消除或控制人體靜電的產(chǎn)生，從而減少制造過程中最主要的靜電來源。防靜電服裝包括防靜電的套裝、大褂、鞋、帽、防靜電手套 、防靜電指套、防靜電腳束等。防靜電服裝是用不同色的防靜電布制成。布料紗線含一定比例的導(dǎo)電紗，導(dǎo)電紗又是由一定比例的不銹鋼纖維或其它導(dǎo)電纖維與普通纖維混紡而成。通過導(dǎo)電纖維的電暈放電和泄漏作用消除服裝上的靜電。由于不銹鋼纖維屬金屬類纖維，所以，由它織成的防靜電布料的導(dǎo)電性能穩(wěn)定，不隨服裝的洗滌次數(shù)而變化。 防靜電腕帶是操作人員在接觸電子元器件時(shí)最重要的靜電防護(hù)用品，通過接地通路，可以將人體所帶的靜電荷安全地謝放掉。它由防靜電松緊帶、活動(dòng)按扣、彈簧軟線．保護(hù)電阻及插頭或夾頭組成。松緊帶的內(nèi)層用防靜電紗線編織，外層用普通紗線編織。、防靜電腕帶和腳腕帶。 (a) 防靜電服裝 (b) 手腕帶 (c) 腳腕帶 防靜電服裝、防靜電腕帶和腳腕帶 防靜電包裝和運(yùn)輸制品等。防靜電包裝制品非常多，如防靜電屏蔽袋、 防靜電包裝袋、防靜電海綿、防靜電IC包裝管 、防靜電元件盒(箱)、防靜電氣泡膜和防靜電運(yùn)輸車等。這些包裝制品除靜電屏蔽用靜電導(dǎo)體外，多數(shù)是用靜電耗散材料制成的，也有些是用抗靜電材料制作。目的都是對(duì)裝入的電路或器件及印刷電路起靜電保護(hù)作用。 (a) 防靜電包裝貸 (b) 防靜電IC包裝管 (c(c) 防靜電海面 (d) 防靜電儲(chǔ)存盒 一些常用的靜電包裝制品 防靜電地板和臺(tái)墊防靜電地坪和臺(tái)墊也是靜電防護(hù)工程中不可或缺的。防靜電地坪的也有多種，按時(shí)效性分，有永久性的和臨時(shí)性的；按材料分有導(dǎo)電橡膠、PVC、導(dǎo)電陶瓷等；按鋪設(shè)方式分，有地面直接鋪設(shè)的和架空的活動(dòng)地板?？筛鶕?jù)實(shí)際需要和成本決定。如需要在地面走多種電纜、管道的環(huán)境如計(jì)算機(jī)防選擇架空鋪設(shè)的活動(dòng)地板比較好。防靜電臺(tái)墊主要是防靜電復(fù)合膠板，主要用于捕墊桌面、流水線工作臺(tái)面、貨架及制做地墊等。材料面層分為草綠色，導(dǎo)電物質(zhì)是抗靜電劑；底層為黑色，導(dǎo)電物質(zhì)是碳黑。(a) 防靜電復(fù)合地板 (b) 防靜電PVC地板塊 (c) 防靜電機(jī)房高架地板 防靜電地板除上述三大類制品外，還有其他一些防靜電制品，如防靜電電烙鐵、防靜電座椅、椅套、防靜電維修包等。其中防靜電烙鐵在后工序和維修中很常用。一般的電烙鐵在焊靜電敏感元器件時(shí)需要拔掉電源，而防靜電烙鐵采用直流溫壓電源，發(fā)熱元件多選用具有恒溫特性、靜電電電容小的材料，可極大地降低各種干擾雜信號(hào)。另外，烙鐵還可作靜電接地，可進(jìn)一步消除烙鐵頭上的各種信號(hào)。所以，焊接時(shí)無需拔掉電源頭。 靜電消除器（消電器、電中和器或離子平衡器）靜電消除器是防靜電材
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