防静电检测方法

UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第1页共21页1防防静静电电检检测测方方法法版本号修编人日期审核批准备注A0姜延平2005-1UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第2页共21页2前言本规范由公司ESD项目组提出。本规范主要起草和解释部门：公司ESD项目组本规范主要起草人：姜延平本规范主要审核人：林建平，陈迎曦本规范批准人：林建平，鞠英年，陈迎曦UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第3页共21页31范围本规范制定了UT公司防静电材料、用品、工具、防静电接地等防静电技术指标的检测方法和采用的仪器。目的在于规范防静电技术指标的检测工作，指导现场操作。本规范适用于UT公司防静电系统各要素（包括地面、接地系统、工作台、工作椅、工位器具、物流传递工具、包装材料、人员、腕带、服装、离子风机、防静电工具等）的防静电性能指标检测。防静电专用检测仪器的检测按照仪器仪表的检测标准进行，本规范不涉及。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。序号编号名称1SJ/T10694-1996电子产品制造防静电系统测试方法2IEC61340-5-1TR2:1998Electrostatics—Part5-1:Protectionofelectronicdevicesfromelectrostaticphenomena—Generalrequirements.3术语和定义表面电阻（surfaceresistance）：两个特定的放置于材料同一面的电极之间的电压与它们通过电流的比值。体电阻（volumeresistance）：单位厚度上的直流电压，与通过材料的单位面积电流的比值，测试电极放置于材料相对面的对应位置。接地电阻（EarthResistance）：被接地体与地下零电位面之间的接地引线电阻、接地器电阻、接地器与土壤之间的过渡电阻和土壤的溢流电阻之和。摩擦起电（Triboelectrification）：用摩擦的方法使两物体分别带有等值异号电荷的过程。衰减时间（decaytime）：静电电压从峰值电压降低到给定比例的时间。例如：在15%相对湿度的情况下，静电电压从2000V降低到100V的衰减时间小于等于1秒。屏蔽泄漏电压：因屏蔽体外部的高电场而使屏蔽体内部获得的感应电场电压或外部高电场穿透屏蔽体衰减的残留电场电压，又称屏蔽残余电压。静电中和（ElectrostaticNeutralization）：带电体上的电荷与其内部和外部相反符号的电荷（电子或离子）的复合而使所带静电部分或全部消失的现象。UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第4页共21页44防静电参数测试方法4.1防静电主要参数及测试仪器测试项目测试仪器表面电阻表面电阻测试仪兆欧表体电阻、系统电阻兆欧表万用表接地电阻接地电阻测试仪万用表兆欧表静电电压、摩擦电压、衰减时间静电场测试仪/静电电压测试仪秒表离子风机离子平衡度静电场测试仪、CHARGEPLATEMONITOR屏蔽残余电压屏蔽残余电压测试仪检验所使用的仪器必须经计量检定合格（有准用标签），并在有效期内。4.2防静电测试仪器介绍UT专用防静电测试仪器主要有：简易表面电阻测试仪、兆欧表、静电场测试仪、离子风机离子平衡度测试仪、CHARGEPLATEMONITOR156A、屏蔽残余电压测试仪、腕带测试仪、人体综合电阻测试仪、腕带测试仪和人体综合电阻测试仪的校准仪。4.2.1手持式简易表面电阻测试仪简易表面电阻测试仪型号为WRSTG330，测试量程为103~1012Ω，适用于测试平面材料，通过测试结果可以分辨被测材料为导体类、静电耗散类和绝缘类。由于静电耗散材料的表面电阻为1×104Ω≤Rs＜1×1011Ω，因此WRSTG330测试仪面板指示的1011Ω档（面板的黑色圆圈处）修正为绝缘材料，不是静电耗散材料。简易表面电阻测试仪配有一根专用接地线，把接地线的香蕉插头插入仪器表面的接地孔，另一度端的鳄鱼夹夹在接地母线上，把表面电阻测试仪平压在防静电台垫上，可以测试台垫的接地电阻。UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第5页共21页5WRSTG330的外形和测试方法参见图1。便携式表面电阻测试仪被测材料测试电极STATICDISSIPATIVECONDUCTIVEINSULATIVEOHMSPERSQUARE103104105106107108109101010111011GROUNDTEST绝缘平板图1简易表面电阻测试仪4.2.2兆欧表UT公司兆欧表的型号有BM80/2、41270两种。参见图2。型号为BM80/2的兆欧表，配有两根连线和2Kg重的测试电极两个，具有Ω、KΩ、MΩ三个档位，Ω档测试量程为＜100Ω，KΩ的测试量程为＜100KΩ，MΩ测试量程为105~1010Ω，适用于测试平面材料，通过测试结果可以分辨被测材料为导体类、静电耗散类和绝缘类，并可使用Ω档测试接地电阻，使用KΩ档测试低阻材料。型号为41270的兆欧表，配有两根连线和两个测试电极，在10V档时，测试量程为105~1011Ω，在100V档时，测试量程为105~1012Ω，适用于测试平面材料，通过测试结果可以分辨被测材料为导体类、静电耗散类和绝缘类。两种兆欧表都可以测试材料表面电阻和体积电阻（或系统电阻），两根连线把兆欧表和两个测试电极连接起来，两个电极放置在材料的同一表面即可测试表面电阻，两个电极放置在材料的两个表面的相对位置可以测试体积电阻。型号为BM80/2的兆欧表可直接使用兆欧表和两根连线来测试接地电阻和低阻。图2兆欧表UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第6页共21页64.2.3静电场测试仪UT公司静电场测试仪有两种型号，普通型ESD42721，高精度型MODEL520，都采用非接触型的电场感应测试方式。两个仪器都配有一根接地线，静电电压测试时接地线接地可以提高测量的准确性。ESD42721的测试量程＜20KV，精确度为10V，适于测试较大的平面分布电场。MODEL520的的测试量程＜2KV，精确度为1V，适于平面和某点电场精确测试。图3静电场测试仪MODEL520图4静电场测试仪ESD427214.2.4离子风机离子平衡度测试仪离子风机离子平衡度测试仪由静电电压发生器、静电场测试仪ESD42721、金属隔离测试板组成，静电电压发生器产生1000V静电电压。参见图5。图5离子风机离子平衡度测试仪4.2.5CHARGEPLATEMONITORCHARGEPLATEMONITOR型号为MODE156A可用于测试离子风机的离子平衡度和衰减时间，静电电压发生器产生1000V静电电压。参见图6。UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第7页共21页7图6CHARGEPLATEMONITOR156A4.2.6屏蔽残余电压测试仪屏蔽残余电压测试仪型号为Charleswater19380，由静电电压发生器、测试电极、辅助金属板、静电探测器组成，静电发生器产生1000V的静电电压，静电探测器的测试量程为10V～300V。参加图7。图7屏蔽残余电压测试仪腕带测试仪、人体综合电阻测试仪、腕带测试仪和人体综合电阻测试仪的校准仪的介绍和使用参见《DKBA3151.5-2002.03人体接地技术和测试方法》。各种测试仪器的详细使用方法参照仪器使用说明书。4.3表面电阻测试测试表面电阻需要把被测材料放置在绝缘平面上进行，绝缘平面表面电阻要求≥1×1012Ω。4.3.1采用简易表面电阻测试仪WRSTG330测试表面电阻简易表面电阻测试仪的两测试极间距依据标准固定不变，测试时把被测材料放置在绝缘的平面上，表面电阻测试仪平置在材料表面，手指施加适当压力（2~4千克力）压触测试按钮，使测试电极和材料表面接触良好，指示灯发亮档即为测试读数。参见图8。简易表面电阻测试仪的1011Ω档修正为绝缘材料类别，不是静电耗散材料。UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第8页共21页8使用简易表面电阻测试仪测试表面粗糙不平的软性材料时，如泡沫板、气珠袋等，需要加大测试压力，可以施加到4~6千克力的压力，以保证测试电极和材料表面接触良好，测试准确。图8表面电阻测试4.3.2采用兆欧表BM80/2或41270测试表面电阻兆欧表测试材料表面电阻选择100VDC档，把被测材料放置在绝缘平面上，测试电极平稳地放在材料表面，拨动测试按钮可以直接读取数值。测试电极的距离一般可以选择1m左右，根据测试对象的不同测试电极的间距可以适度调整。测试电极φ502kgR100VDC兆欧表1m被测对象绝缘平面图9表面电阻测试测试时要保持被测试表面和探头与被测体的接触面清洁、测试电极和被测表面接触良好。每个样本在内、外表面随机选择三个测试点，每个测试点测试五次取平均值。只有每个测试点都符合防静电性能指标才为合格，否则为不合格。4.4体电阻和系统电阻测试体积电阻和系统电阻测试使用兆欧表，低阻值的系统电阻测试还可以采用万用表直接测量。测试体电阻和系统电阻需要辅助的金属平板（导电性能良好，表面无氧化涂覆）。系统电阻是由多种材质构造的物体的系统阻抗，系统电阻与体电阻的测试原理相同。体电阻和系统电阻测试方法参见图10。UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第9页共21页9测试电极φ502kgR100VDC兆欧表板状辅助电极被测对象图10体电阻和系统电阻测试测试时要保持被测试表面、测试电极与被测体的接触面清洁，保证测试电极和被测表面接触良好。每个样本在内、外表面随机选择三个测试点，每个测试点测试五次取平均值。只有每个测试点都符合防静电性能指标才为合格，否则为不合格。采用万用表测试系统电阻参见图11。万用表被测对象图11万用表测试系统电阻4.5静电电压、摩擦电压及其衰减时间测试测试静电电压采用非接触静电场测试仪，公司有两种非接触静电场测试仪。一种是能精确到1伏TREK公司520型，如图12；另一种是只能精确到10伏ESDSYSTEMS公司42721型，如图13。测试静电电压时测试探头与被测件的距离保持在1英寸左右或按照仪器说明书。UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第10页共21页10图12静电场测试仪图13静电场测试仪测试时静电场测试仪的接地端要接地，保证测试读数准确。TRCK公司520型可以测试小面积的和一点的静电，而ESDSYSTEMS公司42721型只能测试较大面积的静电。1)摩擦电压测试方法：手持干燥和干净的棉布以每分钟120次的速度，施加适当的压力（2～4千克力），单向摩擦待测物品表面，摩擦次数为20次。再用测试仪测其静电压。2)静电衰减时间测试方法：被测物体充电或摩擦后具有较高的静电电场强度，采用静电场测试仪立即测试其静电电压并记录开始时间，保持测试状态不变，观察静电电压逐步降低到要求数值时的时间段即为静电衰减时间。每个样本内、外表面随机选择三个测试点，每个测试点测试五次取平均值。只有每个测试点都符合防静电指标才为合格，否则为不合格。4.6屏蔽残余电压测试屏蔽袋的屏蔽残余电压采用屏蔽残余电压测试仪（Charleswater19380）测试，参见图14。UTStarcomTelecomCO.,Ltd防静电检测方法版本：A0QSP707TQM-04第11页