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ESD防護(hù)用品、裝備及其使用

ESD防護(hù)用品、裝備及其使用
為了防止靜電危害，人們研制出多種類ESD防護(hù)用品、裝備，也有稱防靜電用品、裝備，用于電子生產(chǎn)環(huán)境中。由于ESD防護(hù)用品種類繁多、性能不一。為了取得較好的使用效果，現(xiàn)將其性能詳細(xì)介紹如下：

　　1、人體ESD防護(hù)用品

　　人體用ESD防護(hù)用品大致有6種。

　　(1)ESD防護(hù)工作服（又叫防靜電工作服）

　　ESD防護(hù)服采用導(dǎo)電纖維制成，當(dāng)與其它物體摩擦?xí)r，產(chǎn)生的靜電通過(guò)導(dǎo)電纖維與人體的接觸泄漏或通過(guò)導(dǎo)電纖維間的電暈放電、擴(kuò)散。從而防靜電積累。

　　ESD防護(hù)服所使用的材質(zhì)和導(dǎo)電纖維有三類：

　　A、金屬纖維服：直徑8～50微米物不銹鋼絲和棉等混紡制作的服裝。

　　B、滲碳（或金屬）服：在合成纖維表面噴涂、電鍍導(dǎo)電性材料（導(dǎo)電碳黑、金屬粉）。

　　C、導(dǎo)電合成纖維服：在合成纖維中混入導(dǎo)電性材料。

　　對(duì)于ESD防護(hù)服的設(shè)計(jì)和使用方面有如下要求：

　　一般不使用非防靜電織物作襯里。必須使用時(shí)，所用襯里不得超過(guò)總襯里面積的20%。

　　整件服裝不得使用任何金屬附件。必須使用時(shí)應(yīng)不直接露到服裝表面，一面金屬放電。

　　ESD防護(hù)服每件的檢測(cè)帶電量應(yīng)低于國(guó)家GB12014-89《防靜電工作》規(guī)定的0.6微庫(kù)侖/件,對(duì)Ⅰ級(jí)ESD防護(hù)區(qū)域,所用ESD防護(hù)服按GB12014-89規(guī)定的方法檢測(cè),帶電量不超過(guò)0.01微庫(kù)侖/件，Ⅱ級(jí)區(qū)域應(yīng)不超過(guò)0.1微庫(kù)侖/件，Ⅲ級(jí)區(qū)域?yàn)?.4微庫(kù)侖/件以下。

　　穿用ESD防護(hù)服時(shí)，必須與ESD防護(hù)鞋（防靜電鞋）配套使用。

　　每隔一年按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)傳用的ESD防護(hù)服進(jìn)行復(fù)檢，當(dāng)帶電量超過(guò)上述規(guī)定值時(shí)，則不得繼續(xù)使用。

　　純棉制服裝在相對(duì)濕度低于40%的環(huán)境中，不能防止靜電在其上積累，所以不適于作ESD防護(hù)服。

　　（2）ESD防護(hù)鞋（防靜電鞋）

　　該鞋鞋底用加入導(dǎo)電碳黑的合成橡膠制成，用以將ESDS器件操作人員所帶靜電荷泄漏大地，防止人體靜電積累。

　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4386-84《防靜電膠底鞋、導(dǎo)電膠底鞋可靠技術(shù)條件》規(guī)定的防靜電鞋底電阻值為5×104～108歐，導(dǎo)電鞋電阻不大于1.5×105歐。防靜電鞋和導(dǎo)電鞋在使用方面區(qū)別是，防靜電鞋可以用于有電氣設(shè)備的環(huán)境中，能預(yù)防250伏電壓對(duì)人體的電擊。而導(dǎo)電鞋則不能用于有觸電危險(xiǎn)的環(huán)境中。

　　為了確保消除人體靜電,穿上上述鞋時(shí)所處地面與大地之間的電阻值應(yīng)分別不大于108歐和0.5×105歐。在傳用過(guò)程中，鞋底部不得沾有任何絕緣物并禁止傳用絕緣性襪子。

　　（3）防靜電腕帶和腳帶

　　操作ESDS器件的人都應(yīng)使用防靜電腕帶和腳帶，腕帶和腳帶的作用是迅速將人體靜電荷泄漏到大地。

　　一般的防靜電腕帶由帶扣、帶子和接地連接線組成。帶子、帶扣和接地連接線具有良好的電氣接觸。為了保證操作人員可靠，通常在腕帶的接地連接線上串有一只1兆歐電阻，以限制人體觸電時(shí)流過(guò)的電流不大于5毫安。

　　腕帶有兩種：一種用于一般ESDS器件操作環(huán)境中，其對(duì)接地串接的電阻為1兆歐。另一種用于特殊環(huán)境ESDS器件操作，其對(duì)地串接的電阻為50千歐左右（見(jiàn)ETS）。

　　使用腕帶時(shí)，要保證腕帶和人手腕、接地連接線和地線良好的接觸。

　　（4）ESD防護(hù)指套

　　操作ESDS的器件的人使用的指套，是用加入抗靜電劑的乳膠制成，用以預(yù)防ESDS器件不等電位造成損壞。指套的表面電阻應(yīng)低于108歐。

　　（5）防靜電襪子

　　防靜電襪子是在襪底材料中植入導(dǎo)入導(dǎo)電電絲制備而成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)人體和導(dǎo)電鞋的電氣接觸。襪底電阻不應(yīng)大于108歐。

　　電子工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的ESD防護(hù)裝備:

　　（1）ESD防護(hù)工作臺(tái)

　　采用ESD防護(hù)材料制備并接地的工作臺(tái)叫ESD防護(hù)工作臺(tái)。其臺(tái)面是用導(dǎo)靜電或靜電耗散材料制成（也有用ESD防護(hù)材料制成的桌墊）。臺(tái)面與地線良好接觸。ESD防護(hù)工作臺(tái)臺(tái)面與地線的連接采用軟接地（串有1兆歐電阻）。一般的ESD防護(hù)工作臺(tái)臺(tái)面的系統(tǒng)電阻應(yīng)在105～109歐范圍內(nèi)，對(duì)Ⅰ級(jí)ESD防護(hù)區(qū)域工作臺(tái)臺(tái)面的系統(tǒng)阻值不應(yīng)高于108歐。

　　（2）分路棒、線夾、導(dǎo)電泡沫材料

　　為了保證ESD器件不失效，在防止ESD器件時(shí)應(yīng)注意使用金屬分路棒、金屬線或無(wú)腐蝕的導(dǎo)電泡沫材料把ESDS器件或其組件的引線短接在一起。為了起到分流作用，上述材料的電阻至少應(yīng)比ESDS器件的任兩管腳間濟(jì)小電阻低一數(shù)量級(jí)。

　　（3）ESD防護(hù)地板

　　防護(hù)地板是用導(dǎo)靜電或靜電耗散材料制備而成，其有地毯、乙聚烯地板、水磨石、橡膠、PVC、活動(dòng)地板。為了可靠和良好的靜電泄漏，ESD防護(hù)地板都應(yīng)采取接地措施。其系統(tǒng)電阻應(yīng)在105～1010歐分為內(nèi)。

　　（4）ESD防護(hù)電烙鐵、吸錫器

　　ESD器件操作去所用的電烙鐵和吸錫器都應(yīng)采取將烙鐵頭和殼體與地線連接，以防電烙鐵和殼體感應(yīng)帶電。

　　（5）ESD夾具、維修包、存放架在ESD防護(hù)區(qū)內(nèi)使用的維修工具和ESD防護(hù)夾具等都應(yīng)有靜電耗散材料制造或采取靜電泄漏措施。

　　（6）各類ESD防護(hù)包裝和容器ESD防護(hù)包裝種類繁多，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)有二十種。可將其歸納為兩大類：一是抗靜電硬質(zhì)塑料制品，主要由合成樹(shù)脂塑料和具有導(dǎo)電性的材料構(gòu)成。像合成塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、ABS、聚碳酸脂（PC）等熱塑性塑料。熱固性樹(shù)脂有聚酯、酚醛等種類。作為抗靜電填料有碳黑、金屬纖維、抗靜電劑等。

　　上述材料具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，多用來(lái)制作元件盒、周轉(zhuǎn)箱、托盤工裝架、托斗集成電路包裝管等。為了達(dá)到保護(hù)ESDS器件目的，這些材料制成品的體積電阻不應(yīng)大于108歐或者材料表面電阻率不大于109歐。另一種就是軟質(zhì)ESD防護(hù)包裝材料。這些材料也是用上述材料改性制成的。軟質(zhì)ESD防護(hù)包裝材料，在導(dǎo)體性方面有所不同，所以使用范圍也不同。軟質(zhì)包裝有導(dǎo)靜電、靜電耗散、屏蔽耗散復(fù)合類三類。

　　各類ESD防護(hù)包裝所提供的保護(hù)是：對(duì)各種ESDS器件的管腳提供等電位和起分流作用；將ESDS器件絕緣表面的摩擦產(chǎn)生的靜電荷及時(shí)泄漏和擴(kuò)散；屏蔽材料對(duì)靜電感應(yīng)提供屏蔽以保護(hù)ESDS器件。

　　（7）ESD防護(hù)轉(zhuǎn)運(yùn)車、坐椅

　　在ESD防護(hù)區(qū)內(nèi)，操作人員運(yùn)送ESDS器件時(shí)所使用的運(yùn)轉(zhuǎn)婚車坐椅都應(yīng)采取防靜電措施。運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)車結(jié)構(gòu)為金屬架，其上為靜電耗散材料制備的箱體。箱體和金屬架具有良好電氣接觸。金屬架和導(dǎo)電橡膠車輪形成電氣聯(lián)結(jié)。一般情況下，要求運(yùn)轉(zhuǎn)車金屬架對(duì)防護(hù)區(qū)域的導(dǎo)靜電地面的系統(tǒng)電阻不大于108歐。

　　ESD防護(hù)區(qū)域使用的坐椅靜電泄漏原理和運(yùn)轉(zhuǎn)車一樣。所用坐墊應(yīng)采用防靜電織物和其它靜電耗散材料并和金屬體保持良好接觸。

　　（8）電離靜電消除器（電離器）在不能警醒有效接地的地方，可以使用電離空氣來(lái)泄放靜電荷，或耗散不能有效接地的絕緣物體上的靜電荷。電離器對(duì)在警醒過(guò)像噴沙和噴漆之類的噴涂工藝之處的電荷耗散也是有用的。是空氣電離通常使用的三種方法是放射性、點(diǎn)和靜電梳子。放射性材料提供使空氣電離的A粒子。電方法利用高壓方波信號(hào)是空氣電離。靜電梳子同避雷針的原理相似，利用針尖上集中的點(diǎn)和，是空氣電離。這種方法是根據(jù)來(lái)自地球面體的點(diǎn)和自行排斥，使電荷**在具有濟(jì)小曲率半徑的表面上的原理。來(lái)自電離器的空氣應(yīng)該包含約相等數(shù)量的正離子和負(fù)離子。正離子和負(fù)離子不平衡可以導(dǎo)致在電離面積上的殘余電壓。電離器的放置應(yīng)按照制造廠建議或通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。制造廠的規(guī)范通常提供關(guān)于衰減時(shí)間與電離器同帶電面積的距離和角度之關(guān)系的治資料。電離器耗散電荷可能需要用幾秒時(shí)間，甚至幾分時(shí)間，這取決于電荷數(shù)量和電荷距離源的距離。為使帶電面積上的電荷被中和掉，電離器應(yīng)該至少工作2～3分鐘。某些電離器會(huì)**很高的殘余電壓，足能損壞一些ESDS產(chǎn)品。為適應(yīng)的控制ESD，選擇和放置電離器時(shí)，則需測(cè)量被保護(hù)面積上的殘余電壓，并與**作ESDS產(chǎn)品的電壓敏感電平相比較。

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