安规 5S ESD ISO基础知识手册.docx
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安规5SESDISO基础知识手册
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安规/5S/ESD/ISO基础知识
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一、目的：
内容。
.
二、范围：
内容。
三、权责：
内容。
四、作业内容：
4.1插件拉
4.1.1
4.1.11
4.1.1.2
4.1.2
五、附件
六、参考文件
安规基础知识
1.安规的定义：
安规是对产品在运输、安装、使用、维护等过程中，有可能对人、财产或周边环境产生危害的考量。
2.安规相关名词：
1.耐压（抗电强度）—防止电击伤害
2.绝缘电阻—防止电击伤害
3.接地电阻—防止电击伤害
4.泄漏电流—防止电击伤害
5.电磁兼容—抗电磁干扰能力和对其它电子产品的影响
6.耐火阻然—防止火灾危险
7.机械结构—防止机械结构缺陷引起的损伤,灼伤等.
8.能源冲击—防止因为大电流引起火灾或电弧灼伤
2.1耐压—主要考虑产品在异常高压下,绝缘系统的承受能力.工作电压低于50V,一般不进行耐压测试.
a.耐压一般与产品的工作电压有关.
通常用的计算公式:
1）交流:
1000+2*额定工作电压
2）直流（1000+2*额定工作电压）*1.4
以上是普通绝缘用的试验电压,如果是双重绝缘,则试验电压为普通的2倍.如果计算出来的结果不是100的整数倍,则取大不取小.
例:
额定工作电压为220V,普通绝缘的试验电压为:
交流:
1000+2*220=1440V,此时试验电压应当取1500V,而不是采用四舍五入.
b.泄漏电流的设定
一般设定为5~10mA,最大不超过100mA,根据不同的行业有不同的要求,如医疗器械的泄漏电流一般为1mA.
c.测试时间的设定
一般试验设定为1分钟,产在线可考虑缩短,但一般爬升时间不得低于1秒.缩短测试时间时,应采用更高的试验电压.根据UL的规定,可以有如下关系转换:
交流（1000V+2*额定工作电压）*1.2
直流（1000V+2*额定工作电压）*1.4*1.2
2.2绝缘电阻—主要考虑产品的绝缘性能
绝缘电阻的试验电压一般采用直流电压,通常采用500V,绝缘电阻不低于10MOhm,测试时间一般也为1分钟.如需缩短测试时间,可参照耐压测试进行调整.
2.3泄漏电流—主要考虑在最大工作电压和最大工作电流的情况下,产品由于分布电容或绝缘特性引起的,向大地或可接触接口泄漏的电流,这与产品的绝缘有关.
泄漏电流的最高限值一般为1mA.测试时间一般也为1分钟.
2.4接地电阻—主要考虑产品发生绝缘崩溃,或正常工作情况下泄漏的电荷,能把这些电荷迅速导入大地的能力,这属于一种保护措施,这在没有接地的产品中不做考虑.
接地电阻要求越小越好,一般的单体接地电阻不允许大与0.1Ohm,系统接地总电阻不允许4Ohm,系统中接地点之间的连续性电阻不允许大于0.01Ohm.
根据经验,如果耐压试验通过,那绝缘电阻测试一般也会通过,但绝缘电阻试验通过,但不能代表耐压试验也会通过.
在大规模生产的情况下,产线一般只要测试耐压即可,绝缘电阻,泄漏电流和接地电阻只是在抽查时进行试验.
2.5安全距离
安全距离包括爬电距离和电气间隙.
爬电距离—带电导体之间沿绝缘表面的最短距离.
电气间隙—带电导体之间的空间最短距离.
安全距离是耐压,绝缘电阻,泄漏电流的保证之一.
2.6电磁兼容：
电磁兼容的要求测试项目比较多,一般要求为:
a.传导干扰及抗干扰
b.辐射干扰及抗干扰
c.抗静电
d.抗雷击
e.抗浪涌或电压突变等
因传导干扰,辐射干扰需要专用而且庞大复杂的测试设备,一般采用定期抽查并委托有能力的测试机构进行.
电磁兼容现在已成为安规的一个极其重要的要求,许多国家以将其列为强制性项目,并且独立开展电磁兼容认证—EMC认证.
2.7耐火阻燃
要求产品本身不能起火燃烧,在外界存在火源时可以一起燃烧,但一旦外界火源消失,产品应立即停止燃烧.现在电子产品通行的防火等级是采用UL94中的V-0.
2.8机械结构伤害和热伤害
电子产品由于在结构上存在缺陷,如有锋利的锐
边,尖角,毛刺容易造成人体的伤害,开孔过大或安全距离不够容易触及内部带电的部件造成电击伤害,防护措施不当造成动作部件伤害人体,散热措施不当容易灼伤人体.
一般来说,在大规模的生产中,除了耐压和绝缘电阻可以在线测试外,其它项目均采取定期抽查或委外试验.CCC认证规定,产品要进行定期确认检验,至少每年进行一次.
3.电子产品常见的安规零部件：
a.保险丝b.导线c.X电容和Y电容d.高压电容e.变压器,电感f.压敏电阻g.塑料部件
h.绝缘隔离物i.PCB板j.Modellabel或铭牌k.警示标志l.光电耦合器m.外壳
n.散热风扇
4.人体主要会受到那些危险的伤害：
电殛危险能量危险火灾危险结构及热源危险辐射危险化学危险
4.1何谓电殛危险?
因为有电流通过人体,只要有数毫安的电流,即可对正常健康人造成影响.一般而言,在干燥情形下,小于40Vpeak（峰值）或60Vdc的电压,通常视为不具危险电压.
4.2何谓能量危险?
具有大电流或高电容线路上短路时,有可能造成电弧放电或融化金属.因此,即使是属于低电压线路,也可能造成能量危险.
4.3何谓火灾危险?
在过载,零件失误,绝缘崩溃等情况下,其所造成之异常温度变化有可能形成火灾危险.
4.4何谓结构及热源危险?
其主要要求为:
避免使用者因碰触到高温零件而造成伤害设备之机构稳定度及结构稳固避免结构上之尖锐角提供适当之保护或连锁装置以避免受危险可动零件所伤.
4.5何谓辐射危险?
如果设备内会释放某种形式之辐射,则针对使用者及维修者可能造成一定的伤害,如高强度可见光,离子化辐射,紫外线………等.
4.6何谓化学危险?
有毒化学物质本身及其蒸气,如果人体直接接触到,则会造成伤害.所以设计时应避免在正常及不正常情况下发生此类之化学危险.
安规相关图标：
机构名称
图称
机构名称
图称
德国技术监证公司
中国大陆国家电工委员会
法国（UnionTechniquedeLelectricite）
中国大陆国家商品检验局
日本（JapaneseindustrialStandardsCommittee）
瑞典（SEMKO-SvenskaElektriskaMaterielkontrollanstaltenAB）
韩国（IndustrialAdancementAdministration）
瑞士（SchewizerischerElektrotechnischerVereinAssociationSuissedesElectriciens-SVIZZERA）
墨西哥（DirectionGeneraldeNormas）
英国（BritishStandardsInstitution）
美国保险实验所
阿根廷（InstitutoArgentinodeRacionalizationdeMateriales）
美国（EnvironmentProtectionAgency）
欧州（EuropeanCommunities）
巴西度量衡标准工业品质系统
加拿大标准协会
5S基础知识培训资料
1.定义:
何谓“5S”
“5S”指的是整理（SEIRI）、整顿（EITON）、清扫（SEISO）、清洁（SEIKETSU）、素养（SHITSUKE）
整理
定义：
清理物品，找出有用和无用的物品，将无用的物品扔掉。
目的：
作业现场没有放置任何妨碍工作或有碍观瞻的物品，是提高生产效率的必要。
整顿
定义：
将整理好的物品明确地规划、有秩序的放在定位的地方，并加以标识，以方便随时取用。
目的：
可以快速、正确安全地取得所需要的物品，有利创造高质量的产品。
清扫
定义：
将你的工作场所彻底的清扫，并经常维持使它一尘不染。
目的：
工作场所没有垃圾、污尘，可以降低成本。
清洁
定义：
经常保持高水准的现场整洁和维持整理、整顿、清扫工作，使其规范化、标准化。
目的：
拥有整洁干净、明亮清爽的工作环境，可以保证员工的工作安全。
素养
定义：
训练员工能自觉的遵守各项规章制度，热爱良好的现场整洁，有自尊、自爱、自律的好品德。
目的：
养成讲礼仪、有道德、自觉遵守纪律等习惯。
2.5S运动的兴起
第二次世界大战,战败后的日本，只用短短的三十年时间，创造了令世界震惊的经济奇迹，“日本制造”无处在。
以“质优价廉”的工业产品打倒许多工业强国。
靠的是2个法宝：
（1）品管圈（QCC，也称为QC小组）:
有效的推行，会得到这样的效果：
1）鼓舞士气，造就充满活力的工作氛围；
2）品管手法的应用及研讨，提高发现问
题及解决问题的能力；
3）可以激发员工的潜能，从而可以提高
工作绩效；
4）培养团队精神。
（2）5S的推行:
5S来源于日本的一种家庭式管理，针对物品实行2S（整理、整顿），提出了口号：
安全始于整理整顿，终于整理整顿。
其目的是确保作业空间和安全。
后来随着经济的发展引进企业内部管理运作，随着管理的需求及水准的提升扩展到5S，日本民间已流传有200多年了。
有些企业在5S的基础上，根据自身生产特点，加上安全SAFETY，节约SAVE，习惯化SHIUKANKA，服务SERVICE，坚持SHIKKOKU，效率SPEED，体系SYSTEM等等变成6S、7S、8S、9S、10S、11S、12S……但是基础的东西仍然是5S.
5S活动看上去很简单,但是再简单的事情不去做或不彻底去实施,就不会有效果。
所以实施5S应其形式化-行事化-习惯化。
等到习惯化后,一切事情就变得那么自然了,也就成了企业内活动的一种准则（标准）了.
工厂分为三流工厂：
一流工厂：
无人丟垃圾，有人捡垃圾。
二流工厂：
有人丟垃圾，有人捡垃圾。
三流工厂：
有人丟垃圾，无人捡垃圾。
）
整齐清洁的工作环境,是提升气士、减低浪费、提高生产效率及降低产品不良率最重要的基础工程。
3.“5S”的意义、原则、方法及注意点：
整理:
把要的东西与不要的东西加以区分;
工作场所不要的东西不得放置;要的东西妥为保管放置。
错误观念:
整理就是将东西重新排列,重新堆积。
整理的原则：
现场不是垃圾场，现场不是仓库，清理要与不要，清除不要品，清爽层别要品。
整理的方法：
明确区分，丢弃或处理不需要的东西，保管需要的东西。
整理的注意点：
要有决心，不要的东西必须加以处理，这是5S的第一步。
整顿:
需要的东西摆放在任何人可以立即取出拿到的状态,并且排列整齐,定位,减少取放之不便。
整顿的原则：
分门别类，各就各位。
定品、定位、定量。
整顿的方法：
将物品标示，将物品定位，将物品归位。
整顿的注意点：
这是提高效率的基础。
清扫:
随时维持工作场所无垃圾;无污染的状态。
错误的观念:
清扫只是打扫干净。
清扫的原则：
勤拿扫把抹布，划出通道，机械点检莫疏忽。
扫漏（溢出物）
、扫黑（落下物）、扫怪（不对劲之处）。
清扫的方法：
清除脏乱，全员预防保养，依TPM（全面生产管理）全员设备保养。
清扫的注意点：
责任化、标准化。
清洁:
维护清扫及整理、整顿之后整洁状态,且永远保持整齐;干净之环境。
错误观念:
清洁只是保持。
清洁的原则：
服饰整洁；维护整理，整顿，清扫的效果；杜绝脏乱源头。
清洁的注意点：
制度化，定期检查评比。
素养:
使每位员工养成能正确地依规定行事，养成好习惯,工作主动积极，不浪费，有教养,有礼貌的习惯，形成良好的企业文化或团队精神。
素养的原则：
明辨是非，自我规范，自主管理。
守纪律、守时间、守标准。
素养的方法：
遵守作业制度；遵守规定、标准；自动自发的精神。
素养的注意点：
坚持不懈地教育，才能养成良好的习惯。
4.整理整顿的重要性
到过日本的人，第一感觉就是工作步调紧凑，工作态度相当的严谨。
参观过日本工厂，印象又特别强烈。
工厂的环境如花、树木、通道、汽车摆放，可以说是整整齐齐。
不论办公场所、工作车间、储物仓库，从地板、墙壁、地上物品到天花板，所看到的均是亮亮丽丽整洁无比，人们井然有秩地工作，物品也井然有秩的流动。
在日本的企业里，整齐清洁的工作人员及工作环境，是减少浪费，提高生产及降低产品不良最重要的基础工程。
相当多的工厂，经常的现象是工厂门口的马路有好多坑洞，厂区内虽然不少工厂重视绿化，但总是横七竖八地缺乏规划性地摆放许多东西，许多办公场所灯光昏暗，如此的办公场所，效率怎会自天而降。
再看厂区内车间，机器设备定位缺乏流畅，且布满灰尘，保养缺乏，原料、半成品、成品、待修品存放位置未予合理规划，工具随意乱摆放，工作人员着装不整，经常不必要的走动……等等不好现象.追根究底都是不重视整理整顿或是实施整理不彻底所致.
5.5S的四个着眼点
（1）安全性----脏乱的环境也就是不安全的环境。
（2）工作士气----环境脏乱影响员工工作意愿。
（3）产品品质----脏乱的工厂,制造不出好品质。
（4）杜绝浪费----空间;时间;成本上的浪费。
6.5S活动带给我们什么
1）提升企业形象
整齐清洁的工作环境
使顾客有信心
易于众口相传
会成为学习的对象.
2）提升员工归属感
人人变成有教养的员工
员工有尊言,有成就感，易带动改善的意愿
对自己的工作易付出爱心与耐心
3）.减少浪费
场所的浪费减少
时间的浪费减少
人力资源的浪费减少
减少浪费就是降低成本;减少浪费当然就是增加利润
4）安全有保障
工作场所宽敞明亮，工作区域清晰明了
通道明确、畅通
地面上不会随意摆放不该放置的物品
当然安全就会有保障
5）.效率提升
好的工作环境
好的工作气氛
有素养的工作的伙伴
物品摆放有序,不用寻找
效率自然就会提升
6）.品质有保障
品质保障基础在于做任何事都要“讲究”不“马虎”,5S就是要去除马虎之心,只有这样产品的品质才会有保障。
7.5S的作用是“八零工厂”:
零亏损、零不良、零浪费、零故障、零产品切换时间、零事故、零投诉、零缺勤等八个方面为零，就是八零工厂。
ESD的基本知识
1.1静电放射（ESD）---指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之
间静电电荷的转移（Electro-Static-Discharge）。
通常指在静电场的能量达到一定程度
之后，击穿其间介质而进行放电的现象。
1.2什么叫静电---即相对静止不动的电荷（Electro-Static），通常指因不同物体之间相互摩
擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
1.3静电产生的原因
1.3.1微观原因----根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态。
由于不同物质原子的接
触产生电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。
1.3.2宏观原因---
1）物体间摩擦生热，激发电子转移
2）物体间的接触和分离产生电子转移
3）电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布
4）摩擦和电磁感应的综合效应
表一：
典型的静电电压：
静电电荷源
测得的电压（V）
环境相对湿度
10%~20%RH
65%~90%RH
走过地毯
35000
1500
在聚烯烃类塑料地面行走
12000
250
工作台旁操作的工人
6000
100
翻动聚乙烯膜封皮的说明书
7000
600
从工作台拾起普通聚乙烯袋
18000
1500
垫有聚氨酯泡沫的工作椅
18000
1500
1.4静电造成的危害
1.4.1在过去的十年里，虽然有许多的努力但是静电仍然影响着制造生产量、产品质量、产品可
靠性和制造成本等。
业界专家统计每年约有数十亿美金的直接损失，间接的损失（维修、重工、运输等）就更多了。
ESD的损害是电子制造业中最大的不良原因之一（约占8-33%）
表二：
静电损害统计表
静电损害阶段
最小损失
最大损失
平均损失
元器件制造业
4%
97%
16-22%
元件贴装业
3%
70%
9-15%
电子组装业
2%
35%
8-14%
使用者
5%
70%
27-33%
1.4.2ESD对电子元器件损害的形式
A．即时失效---产品的功能丧失，在最终检验前能被测试发现。
可以重新维修、测试或报废。
即时失效约占受静电损害形式的10%。
B．延时失效---产品可以通过所有的检验和测试，到用户使用一段时间后失效，产品性能不
稳定，存在潜伏性失效，极不易受控。
只有在过程中预防ESD的损害。
延时失效约占受静电损害形式的90%。
1.5静电放电模式
A．其他物体对本物体放电-----当一带静电的物体（包括人体）对本物体释放静电时，造
成本物体的损坏。
B．对本物体放电-----当本物体带电并对其他物体进行放电时，造成本物体的损坏。
C．电场感应放电-----当一物体聚积大量的静电时，在它的周围就有一个感应的电场，如果
静电敏感物体靠近接触到该电场，也会感应生成电压，就可能造成静电敏感物体的损坏。
注：
本物体是静电敏感（ESDS）物体。
1.6静电保护安全静电压是多少
1.6.1静电保护的安全静电压和电子元器件本身承受静电损坏的程度有关，
有三种方式可以确认元器件的静电承受等级：
1）HBM（HumanBodyModel）人体模式；
2）CDM（ChargedDeviceModel）物体带电模式；
3）MachineModel机械模式。
1.6.2大多数电子元器件在小于100V的静电压影响下就会损坏，也有的电子元器件（如磁盘元
件）在10V的静电压影响下就失效了。
表三：
元器件敏感程度表
元器件类型损坏电压（V）
VMOS30---1800
MOSFET100---200
EPROM100---1500
JFET140---7000
OPAMP190---2500
CMOS250---3000
ShottkyDiode300---2500
Resistor300---3000
Bipolartransistor400---7000
SCR700---1500
ShottkyTTL1000---2500
HCMOS700---1500
ACMOS350---2000
BCL500---1500
概述：
1.事实上所有的材料，甚至导体都有可能摩擦生电。
1.7增加ESD的几种因素：
1）低湿度
2）一定的活动（走动、推动等）
3）快速运动
4）所接触材料的类型（特别是塑胶类和合成材料及绝缘体）
1.8元器件的静电损伤有三种模式造成：
a其他物体放电至本物体；
b从本物体放电；
c电场感应引起的电荷转移。
2.ESD控制原理
2.1静电控制方法（因为静电荷总会寻找到放电的路径，所以我们要事先正确的引导静电的泄放）
A.设计我们的元件、产品或装配件，使其更合理的避免静电放电（ESD）的作用。
a.可能的话，使用对静电不敏感的元件。
b.对我们使用的那些静电放电敏感的（ESDS,ESD-sensitive）元件提供适当的输入保护。
这里相互矛盾的是，先进的生产技术意味着更小型化和更复杂的几何形状，但通常对ESD更为敏感。
可是，在产品设计就建立越多的ESD控制，其后将发生的问题越少
B．定义我们所需要控制的等级（本公司对静电安全区内的静电压要求在100V以下）
C．划分并标示ESD安全区域
D．消除或降低静电的产生
产品设计是不可能达到全部预防ESD的要求，所以我们要在过程中消除或降低静电的产生。
最基本的是没有充电就不会有放电。
a在工作环境中尽可能地减少或消除许多静电产生的工序或材料，如普通塑料；减少搬运等。
b在工作环境中的工序或材料应该保持在相同的静电电势，因为ESD不会发生在保持相同
电势或零电势的材料之间。
c提供地线给静电手环带、地板或工作台表面，安全地减少放电产生与积累。
这些导电或
释放材料应该电气连接到相同的公共地。
我们不可以逃避ESD元件和产品，但是可以减少或消除静电放电的产生与积累。
E．安全的释放或中和
因为静电的所有产生是不可能完全消除的，所以我们只有安全地释放或中和那些要发生
的静电。
a适当的接地和导电性或耗散性的材料起主要作用。
例如，带静电进入工作环境的工人可
通过带静电手环或穿戴ESD工作鞋踏过ESD地板垫来消除自己身上的静电。
静电传到地
而不是对敏感元件放电。
b对一些物体，如普通塑料和其它绝缘体，接地不能消除静电放电。
通常，利用离子风机来中和这些绝缘材料上的放电。
离子风机在作用过程产生正负离子，吸引到放电物体表面，因此有效地中和静电。
F．保护产品
我们要预防静电放电时接触到敏感元件和装配。
a一个方法是，对元件和装配提供适当的接地或分流，使任何放电从产品分散开。
b第二个方法是，采用适当的包装材料来包装和运输敏感元件。
这些材料可有效地将产
品屏蔽开静电，减少由于包装内任何产品移动而产生的静电。
这六条静电控制方法可帮助选择适当的材料和程序，用来有效地控制ESD。
在大多数情况下，有效的ESD控制程序将涉及所有这些方法。
在开发控制程序中，确认那些敏感元件、敏感的级别、和那些对其具有ESD危害的操作。
然后寻找防护这些元件的方法。
最后，选择和实施可完成这个任务的程序和材料的结合使用。
3.ESD控制程序及材料
3.1首先是要定义元件和装配的ESD敏感水平，然后再决定相应的ESD控制程序和材料
3.2定义那些区域需要ESD保护
典型的需要ESD保护的区域：
收料区域、检验区域、储物料区域和仓库、装配线、测试区域、研发部、包装区域、
维修区、实验室、无尘室
3.3对有效的ESD控制，将静电释放在大地上是十分重要的。
所以要将工作区所有工作桌、机
器、工作桌表面、人连接于相同的接地线上。
3.4控制人体上的静电
人体的静电是主要的静电源之一，他可能有上千伏。
如果不适当的控制，这项静电很容易
对静电敏感器件造成损害，所以ESD控制程序特别强调人体静电的解除。
A．静电手环-----它是控制人体静电主要方法之一。
静电能通过手环连续安全地释放到地
上，并不在人体上累积。
B．导电鞋-----它连同ESD地板组合，由ESD地板提供一条静电从导电鞋到大地的释放途
径。
使人体减少积聚静电荷至安全水平，除此之外它们还可减少摩擦充电。
C．静电衣----能隔离人体皮肤和衣服织物上的静电，让静电通过静电手环或导电鞋安全
地释放到地上。
3.5工作站的要求
标准ESD工作站须提供连接工作桌面、仪器、手环、辅助设备和地板到相同的地上。
工作桌面和地板面的表面阻抗应在106---109ohm之间。
典型的ESD工作站图示
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