静电压 (kV) 相对溼度20% 相对溼度80%
12
0.25
35
1.5
18
1.5
20
0.6
18
1.5
12
1.5
16
3
8
1
15
5
静电压表
认识静电放电
◆ 量测电场强度 ( 单位 : Volts/meter ) ◆ EPA (ESD Protective Area)中最常使用于
确认静电压的工具 ◆量测变量
● 空气 (Air)
● 木 (Wood)
● 人手 (Hands)
● 橡胶 (Rubber)
● 玻璃 (Glass)
● 金 (Gold)
● 毛发 (Hair)
● 多元脂 (Polyester)
● 石英 (Quartz)
● 聚胺脂 (Polyethylene)
● 尼龙 (Nylon)
● 聚乙烯 (Polyethylene)
认识静电放电
静电放电(ESD)简介
◆ 认识静电放电 ■ 静电与静电放电 ■ 电学上的意义
■ Triboelectric Charging ■ 静电与环境的关系 ◆ 认识静电放电防制 ◆ 静电放电对产品的影响
你感受过静电吗 ?
认识静电放电
◆ 日常生活中的静电实例
■ 邻近区域发生静电放电时, 可于收音机中听间杂音
剥离生电
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●任两个物体或材料接触后再分开会产生静电
●任何进入工作区域内之物件或材料皆需注意 ( 如人员 、电子元件、手持设备 、包装材料等等 )
影响摩擦生电电量的因素
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物质材料
相对湿度
摩擦频率
接触面积
材料的影响
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●所有材料皆可摩擦生电
↑正(Positive)
●钢 (Steel)
●部份IC制程 (例如需使用光阻时) ●Soldering (<70% R.H.) ●应考虑使用离子产生器
典型的静电源
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物件或制程 材料或动作
工作表面
涂蜡或涂漆的表面 、一般的塑胶
地板
混泥土、涂蜡的木板、一般地砖
衣物
一般洁净室工作服、一般合成签维工作服、绝缘鞋 、纯棉 (30% R.H.以下 )
工作椅
木材、玻璃签维
包装或运送
一般塑料袋或封套、一般的气泡包装材料、一般的 塑胶盒或搬运箱、玻璃瓶
组装、清洁、 喷雾清洁容器、一般的塑胶吸锡器、未接地的烙铁 测试及重工区 头、刷子 (猪鬃或合成签维 ) 、使用纯水清洗、
复印机、显示器
典型的ESD电压
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温度 : 21℃
静电之产生 在乙烯基材质的地板走动 在人造地毯上走动 坐离发泡椅垫 拿起聚乙烯塑料袋 在地上滑动苯乙烯材质的箱子 移除PC板上的Mylar 胶带 PC板上的收缩膜 作动真空吸锡器 喷电路冷凝喷雾剂
◆ Volume Resistivity 体积电阻率
即电阻率或称电阻系数其单位为Ω-cm
体积电阻率= 电场强度 (Volts/cm) 电流密度 (Amps/cm2)
静电的能量
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E = 1/2 CV2
E : 能量 ( 焦耳 ) C : 电容 ( 法拉 ) V : 电压差 ( 伏特 )
E = 1/2 (1×10-10F)(3×103V)2 = 4.5×10-4 Joule
静电的电压
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/ V = q C q : 电量 ( 库 仑 )
● 总电量不变,若电容值改变则电压值随之改变
● 低于此值时元件仍非常容易损坏
静电放电防制计划
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● 十五世纪时 , 欧洲开始出现静电放电防制的程序 ● ESD Control Program
● 针对公司实际情形定订防制计划 ● 设置相关仪器及设备 ● 持续的追踪与量测
● 可能发生在制程中或使用中的任何阶段 ● process, assemble, pack, label, service, test, inspect transport, in the field ● parts, assemblies, equipment
●位置变化时,电压变化可能很大 ●Ex : 带电元件接近接地之机械设备
●元件接近机械设备时,电容较大--- >电压小 ●元件远离机械设备时,电容较小--- >电压大
●此时接地则可能发生严重的ESD事件 ●若元件未带电,则无ESD事件
●隔离或绝缘的导体间会因接触而放电
●放电后两物体电压相同 ●电量与电容有关
常用的数量级符号
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数量级 全名 符号
1012 tera
T
109 giga
G
106 mega M
103 kilo
k
10-3 milli
m
10-6 micro μ
10-9 nano
n
10-12 pico
p
Examples: 1 kilovolts =1×103 volts
5 picofarads =5×10-12 farads
● 羊毛 (Wool)
● 聚丙烯 (Polypropylene)
● 丝绸 (Silk)
● 乙烯基 (Vinyl)
● 铝 (Aluminum)
● 硅 (Silicon)
● 纸(Paper)
●铁弗龙 (Teflon)
● 棉(Cotton)
↓负(Negative)
溼度的影响
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●适度的溼度控制 ●若干制程需在 低溼度环境下进行
■ 于地毯上走动或从椅子站 起来后,碰触导体
■ 由干衣机中取出衣物时
◆ 通常再气温与溼度较低 时较易感受到静电
什么是静电 ?
◆ 原因 : 摩擦、感应 、剥离….. ◆ 机制 : 物质因失去或得到电子而带电
■ 若未接触其他导体则静电将继续存在于物体上
隐藏的危险 – 静电防电
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● 原因 : 电位不同物体间的电荷移转 ● 不一定伴随有电弧或火花发生 ● 一般可感受到的静电压为→3.5KV
以两个电极放置于一材料表面上,加以一直流电压 (V ),量测其通过 之电流值 (I ), 再计算出其电阻值 (R ),其单位为欧姆 (Ω ) 。
◆ Surface Resistivity 表面电阻率
均一材料的单位面积表面电阻,其单位为Ω/square , 表面电阻率与 表面电阻间通常存在一比例 .该比例与量测电极之几何形状有关。
■距离 ■待测物面积 ■邻近的接地导体
◆详读使用说明并 了解仪器量测能力
认识静电放电防制
静电放电(ESD)简介
◆ 认识静电放电防制
■ 静电防制材料 ■ 材料量测 ■ 离子风扇 ■ 基本法则 ■ 人员安全
◆ 静电放电对产品的影响
表面电阻与表面电阻率
认识静电放电防制
◆ Surface Resistance 表面电阻