ESD

百科名片

ESD（Electro-Static discharge）的意思是“靜電釋放”。ESD是20世紀中期以來形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護等的學科。因此，國際上習慣將用于靜電防護的器材統(tǒng)稱為ESD，中文名稱為靜電阻抗器。

目錄

ESD20.20 認證標準說明

IEC認證標準說明

關鍵收益

ESD知識介紹

靜電的危害

什么是ESD

常見概念及應用

ESD20.20 認證標準說明

IEC認證標準說明

關鍵收益

ESD知識介紹

靜電的危害

什么是ESD

常見概念及應用

     ESD20.20 認證標準說明

  我國已經(jīng)成為電子產(chǎn)品的加工基地，在珠三角、長三角集中了眾多的電子產(chǎn)品加工企業(yè)。目前這些企業(yè)的 ESD 控制工作絕大多數(shù)沒有按照美國標準建立ESD20.20 方案，工廠的 ESD 控制工作無非 是購買防靜電工作服和手腕帶這些簡單的 ESD 用品，距離 ESD 20.20 標準有很大的差距。很多企業(yè) 在遇到國外的大客戶現(xiàn)場稽核時，往往在做了精心的準備之后，卻還是因為 ESD 問題被拒之門外。 ESD 技術水平的提高是整個電子行業(yè)的當務之急，ESD 體系標準的推廣和普及任務艱巨。

  ANSI/ESD相關知識   

ANSI成立于1918年，原名是美國工程標準委員會（American Engineering Standards Committee；AESC），1928年改名為美國標準協(xié)會（American Standards Association；ASA），1966年改名為美國標準學會（America Standards Institute；USASI），1969年正式改為現(xiàn)名美國國家標準學會（American National Standards Institute，ANSI）。

  ESD協(xié)會于1982年在美國成立，總部設在紐約，是一個專家志愿者協(xié)會，從事靜電防護理論和實踐研究。成立初期不到100名成員，目前成員遍布全球，總數(shù)超過2000名。剛開始其領域只限于電子元器件的靜電影響，現(xiàn)今已拓寬到包括諸如紡織，塑料，織物處理，居室清潔和形象藝術等領域，為適應不斷變化的環(huán)境，該協(xié)會授權通過標準開發(fā)，教育節(jié)目，專業(yè)書籍，出版物，指南，認證工作和座談會宣傳ESD知識。

  ESD20.20 標準

  ANSI/ESD S20.20:2007 是美國 ESD Association（ESD 協(xié)會）于 2000 年 正式推出認可的認證項目，該協(xié)會由電子元器件的制造、使用商組成的，主要成員包括了 IBM，MOTOROLA 等公司，這些公司的 OEM 工廠或供貨商必須要通過 ESD S20.20 認 證認可，才能獲取和保持 OEM 和供應產(chǎn)品的資格。所以，可以認為 ESD20.20 是一個買方認證標準， 對于那些芯片、電子元器件、電源及轉換器、顯示屏的制造商而言，要成為品牌的供應商，ESD20.20 近似于一個強制認證標準。

IEC認證標準說明

  IEC61340-5-1:2007標準是ESD S20.20:2007之外的另一個新的防靜電國際認證標準，由IEC國際電工委員會頒布，2007年8月之前此標準一直是處于技術規(guī)范的狀態(tài)，并未形成國際標準。IEC61340-5-1:2007標準是對通過ESD S20.20:2007標準更新， 目前歐洲和日本企業(yè)會更傾向于IEC61340-5-1標準的認證。對ESDS20.20:2007標準認證的客戶，其靜電防護體系也可以按IEC61340-5-1:2007標準方便地進行轉換。ESD 適用的行業(yè)

  包括電子電氣，IT 和通訊以及汽車等

  1.靜電防護要求高的企業(yè)，如生產(chǎn)晶片，磁頭的企業(yè)。

  2.知名跨國公司的下屬企業(yè)或者供應商，如 IBM,INTEL 等。

  3.承接 OEM、ODM 的知名 EMS 企業(yè)。

關鍵收益

  -以系統(tǒng)方法對防靜電進行管理

  -減少靜電損傷不良，提高產(chǎn)品品質及合格率；

  -減少與各客戶間分歧及客戶投訴；

  -減少/避免不同客戶的重復認可并節(jié)省費用

  -增強客戶的信任和滿意度。

  ANSI/ESD S20.20:2007與IEC61340-5-1:2007兩個標準有什么聯(lián)系和區(qū)別？

  IEC61340-5-1的標準制定技術委員會（101委員會）成員大多來自ESD S20.20的標準編寫人員，故兩者并無本質區(qū)別，最大區(qū)別是IEC61340是國際標準，而S20.20是美國國家標準，取得ANSI/ESD S20.20認證可自由轉換申請IEC61340-5-1認證。

  關于我們

  SNQA是國內(nèi)第一家獲得獨立認可的 ESD20.20 項目的認證機構。

  頒發(fā)攜帶 ESDA 認可標志的認證證書。

  在國內(nèi)獲得 10 名合格的審核員。

  本土化的服務，大幅度的降低了企業(yè)認證的成本，簡化了程序。

  為全國客戶提供權威而專業(yè)的培訓，頒發(fā)帶有 ESDA 認可標志的培訓證書。

ESD知識介紹

   靜電的產(chǎn)生及危害

  靜電是一種客觀存在的自然現(xiàn)象，產(chǎn)生的方式多種，如接觸、摩擦、電器間感應等。靜電的特點是長時間積聚、高電壓、低電量、小電流和作用時間短的特點。

  人體自身的動作或與其他物體的接觸，分離，摩擦或感應等因素，可以產(chǎn)生幾千伏甚至上萬伏的靜電。

  靜電在多個領域造成嚴重危害。摩擦起電和人體靜電是電子工業(yè)中的兩大危害，常常造成電子電器產(chǎn)品運行不穩(wěn)定，甚至損壞。

  生產(chǎn)過程中靜電防護的主要措施為靜電泄露、耗散、中和、增濕，屏蔽與接地。

  人體靜電防護系統(tǒng)主要有防靜電手腕帶、腳腕帶、腳跟帶、工作服、鞋襪、帽、手套或指套等組成，具有靜電泄放，中和與屏蔽等功能。

  靜電防護工作是一項長期的系統(tǒng)工程，任何環(huán)節(jié)的失誤或疏漏，都將導致靜電防護工作的失敗。

靜電的危害

  靜電在我們的日常生活中可以說是無處不在，我們的身上和周圍就帶有很高的靜電電壓，幾千伏甚至幾萬伏。平時可能體會不到，人走過化纖的地毯靜電大約是35000伏，翻閱塑料說明書大約7000伏，對于一些敏感儀器來講，這個電壓可能會是致命的危害。

  靜電學主要研究靜電應用技術，如靜電除塵、靜電復印、靜電生物效應等。更主要的是靜電防護技術，如電子工業(yè)、石油工業(yè)、兵器工業(yè)、紡織工業(yè)、橡膠工業(yè)以及興航與軍事領域的靜電危害，尋求減少靜電造成的損失 近年來隨著科學技術的飛速發(fā)展、微電子技術的廣泛應用及電磁環(huán)境越來越復雜，靜電放電的電磁場效應如電磁干擾（EMI）及電磁兼容性（EMC）問題，已經(jīng)成為一個迫切需要解決的問題。一方面，一些電阻率很高的高分子材料如塑料,橡膠等的制品的廣泛應用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過程的高速化, 使得靜電能積累到很高的程度,另一方面，靜電敏感材料的生產(chǎn)和使用, 如輕質油品, 火藥, 固態(tài)電子器件等, 工礦企業(yè)部門受靜電的危害也越來越突出,靜電危害造成了相當嚴重的后果和損失。它可以在不經(jīng)意間將昂貴的電子器件擊穿，造成電子工業(yè)年損失達上百億美元。在興航工業(yè)，靜電放電造成火箭和衛(wèi)星發(fā)射失敗，干擾興航飛行器的運行。1967年7月29日，美國Forrestal航空母艦上發(fā)生嚴重事故，一架A4飛機上的導彈突然點火，造成了7200萬美元的損失，并損傷了134人，調查結果是導彈屏蔽接頭不合格，靜電引起了點火。1969年底在不到一個月的時間內(nèi)荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙時產(chǎn)生的靜電引起相繼發(fā)生爆炸。

  我國近年來在石化企業(yè)曾發(fā)生30多起因靜電造成了嚴重火災爆炸事故。許多工業(yè)發(fā)達國家都建立了靜電研究機構，我國從60年代末開始開展了一些靜電研究工作，80年代開始以來, 我國的靜電研究發(fā)展極為迅速。1981年成立了中國物理學會靜電專業(yè)委員會并召開了第一次全國靜電學術會議,全國性的和各地方的靜電學術會議不斷召開，靜電研究和應用的范圍也越來越廣,科研隊伍不斷壯大。

  什么是ESD

  簡言之，ESD就是電荷的快速中和，電子工業(yè)每年花在這上面的費用有數(shù)十億美元之多。我們知道所有的物質都由原子構成，原子中有電子和質子。當物質獲得或失去電子時，它將失去電平衡而變成帶負電或正電，正電荷或負電荷在材料表面上積累就會使物體帶上靜電。電荷積累通常因材料互相接觸分離而產(chǎn)生，也可由摩擦引起，稱為摩擦起電。

  有許多因素會影響電荷的積累，包括接觸壓力、摩擦系數(shù)和分離速度等。靜電電荷會不斷積累，直到造成電荷產(chǎn)生的作用停止、電荷被泄放或者達到足夠的強度可以擊穿周圍物質為止。電介質被擊穿后，靜電電荷會很快得到平衡，這種電荷的快速中和就稱為靜電放電。由于在很小的電阻上快速泄放電壓，泄放電流會很大，可能超過20安培，如果這種放電通過集成電路或其他靜電敏感元件進行，這么大的電流將對設計為僅導通微安或毫安級電流的電路造成嚴重損害。

  有多種模型可以用來表述器件如何受到損害，如人體模型(HBM)、機器模型(MM)、帶電器件模型(CDM)以及電場對器件的影響等。對于自動裝配設備而言，主要考慮后三種損壞模型(模式)，我們在下面分別進行討論。

  機器模型/模式 自動裝配設備使用導軌、傳動帶、滑道、元件運送器和其他裝置來移動器件使之按工藝要求的方向運動，如果設備設計不當，傳動帶和運送系統(tǒng)上可能會積累大量電荷，這些電荷將在工藝過程中通過器件泄放。設備部件通過器件放電就稱為機器模型/模式。

  帶電器件模型/模式 如果一個器件因某種原因累積了電荷并與一個帶電少的表面相接觸，電荷就會通過器件上的導電部分泄放。當器件向其他材料放電時，就稱為帶電器件模式，用帶電器件模型表示。

  電場影響 電場感應會在IC阻性線路間產(chǎn)生電位差，引起絕緣體介質擊穿。造成失效的另一個原因是器件上的電荷在電場中會被極化，從而產(chǎn)生電位差并向異性電荷放電，形成雙重放電或中和。在ESD控制中使用了具有不同電阻特性的材料，這些材料用在自動裝配設備中可以獲得理想的效果。描述材料電阻特性通常用表面電阻率或體電阻率。

常見概念及應用

  表面電阻率：簡單地說表面電阻率就是同一表面上兩電極之間所測得的電阻值，將電極形狀和電阻值結合在一起通過計算可得到單位面積的電阻值?，F(xiàn)在市面上可以買得到讀數(shù)為單位面積電阻值的測量儀。

  體電阻率：體電阻率是通過材料厚度的電阻值，單位是Ω·cm。

  導電材料：導電材料指表面電阻率和體電阻率分別小于1000,000Ω和1000,000Ω·cm的材料。

  耗散材料：耗散材料指表面電阻率和體電阻率分別小于1000,000,000,000Ω或1000,000,000,000Ω·cm的材料。

  防靜電材料：“防靜電”指的是能夠抑制電荷累積，可以在材料制造過程中添加或者局部加入某種物質得到這種特性。防靜電材料無需用表面或體電阻率表示。

  導電添加劑和薄膜 如果由于成本或者其他設計上的原因只能使用塑料材料或復合材料時，可以使用添加劑改善靜電特性，將添加劑混入塑料材料中，根據(jù)添加劑和樹脂百分比不同可獲得所需的導電性或耗散性。

  在樹脂中加入纖維可以使之獲得導電性或耗散性并增強強度，這種纖維可能本身就有導電性或者采用了表面電鍍工藝。雖然添加纖維可得到這些好處，但它也改變了收縮率和韌性。填充劑可以提供導電性和耗散性，增加強度，但常常會降低基體樹脂的硬度。表1是一些常見的導電添加劑。

  傳送帶 傳送帶用來輸送元件、PCB和其他器件，材料一般為塑料、纖維制品或橡膠。如果傳送帶要接收從機器其他部分傳來的器件，那么它應該采用耗散性材料。當傳動&a