ICS 91.200 CCS M04
团 体 标 准
T/ESD 2004—2023
防静电接地通用规范
Geneural specifications of ESD grounding
2023 – 6 – 25 发布 2023 – 7 – 1 实施
上海防静电工业协会 发 布
T/ESD 2004—2023
目 次
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义、缩略语 1
4 人员安全 2
5 接地系统要求 2
5.1 概述 2
5.2 防静电接地极接地系统 2
前 言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本文件由上海防静电工业协会提出并归口。
本文件起草单位:上海腾甲防静电科技有限公司、上海创纪科技发展有限公司、 上海晨隆静电科技有限公司、上海电子工程设计研究院有限公司、北京东方计量测试研究所、上海精密计量测试研究所、广州秀珀化工涂料有限公司、上海青莹电子科技有限公司、上海佰洁静电检测技术中心、厦门永平堂静电工程有限公司、苏州亨达洋静电技术有限公司、深圳市中明科技股份有限公司、上海佰斯特电子工程有限公司、苏州鸿博斯特超净科技股份有限公司、苏州华瑞塑胶电子有限公司、中山市荣业化工原料有限公司、上海航天电子有限公司、上海启永电子设备有限公司、上海仕原智能科技有限公司、浙江圣威装饰科技有限公司、东莞市高知建筑装饰材料有限公司、苏州佳普斯信息科技有限公司、上海闻朗新材料科技有限公司、上海市计算机行业协会、中国电子科技集团公司第十三研究所、中国电子科技集团公司第五十五研究所、中国电子科技集团公司第十研究所。
本文件主要起草人: 张明、徐斌、任光辉、毕戈雄、黄建华、刘清平、包晓峰、程启朝、花吉珍、李代勇、徐迎党、尹永红、陈国安、陈阵、俞旭涛、王磊、李天荣、高知喻、刘卫鹏、韩科勇、夏明伟、刘清堂、朱雪梅、裘维东、鲍志林。
防静电接地通用规范
1 范围
本文件规定了静电敏感电子产品在生产、加工、存储、运输和使用维护过程中为防止静电放电采用接地形式泄放静电荷的联接和要求。
本文件适用于防静电接地的设计、施工、安装、检测与验收、运行维护。
本文件不适用于易燃、易爆场所的接地。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
本文件没有规范性引用文件。
3 术语和定义、缩略语
下列术语和定义适用于本文件。
3.1 术语和定义
3.1.1
防静电接地 ESD grounding
为达到静电放电防护目标,通过合适的材料实现与大地可靠的连接。
3.1.2
公共接地点 common ground point
又称接地端子,连接两个或多个ESD防护物品的导体的接地装置或位置。
3.1.3
公共连接点 common connection point
连接两个或多个ESD防护物品的导体的装置或位置,通过等电位连接使ESD防护物品处于相同的电位。 3.1.4
防静电接地极 earthing electrode for electrostatic discharge (ESD)
除保护地之外的与大地连接起来的专为静电防护而设的接地极。
3.1.5
等电位连接 equipotential bond
导电部件(或用于控制静电放电的部件)的电气连接,使其在正常和故障条件下处于基本相同的电位。
3.1.6
安全保护地 safety grounding device
简称安全地,也称保护地。为安全目地,连接设备或设施至大地的接地系统。
3.1.7
软接地 soft grounding
使物体通过一个足够高的阻抗接往大地,以便发生触电事故时把电流限制在人身安全电流之下。
3.2 缩略语
3.2.1 EPA——防静电工作区。
3.2.2 ESD——静电放电。
3.2.3 EBP——接地连接点/公共接地点。
4 人员安全
本文件不能取代或代替任何其他关于人员安全的规定。应采取减少电气危害的措施, 并遵循设备的正确接地说明。
5 接地系统要求
5.1 概述
EPA 内操作静电敏感器件/组部件的场所中所有设施设备、人员都应该实现接地。接地连接到公共接地点上。该公共接地点应根据使用场所的条件和技术要求,从下列选项中选择合适的接地方式。
5.2 防静电接地极接地系统
防静电接地极接地系统一般由接地极分系统、连接线(干线、支线)、接地点、接地导体等组成,具体见图 1。
接地极分系统
公共接地点 孤立导体
手腕带 防静电台面
图 1 防静电接地极接地系统的联接
采用防静电接地极接地系统时,应选取系统中的公共接地点与保护地的等电位体进行联接,连接点之间的电阻应小于 25Ω。以保证系统与保护地连接的设备与工具等之间处于等电位状态。
5.3 安全保护地接地系统
5.3.1 在 EPA 内,当存在 TN-S 或 TN-C-S 供电系统时,具有的安全保护地可作为防静电接地极进行接地系统连接。
注: TN 系统:电力系统有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护线与该接地点相连接。根据中性导体(N)和保护导体(PE)的配置方式,TN 系统可分为如下三类:
1、TN-C 系统,整个系统的 N、PE 线是合一的。
2、TN-C-S 系统,系统中有一部分线路的 N、PE 线是合一的。
3、TN-S 系统,整个系统的 N、PE 线是分开的。
(GB 50052 -2009 供配电系统设计规范)
5.3.2 当使用该接地系统时,EPA 内的交流设备、工具以及保护地和所有防静电设施设备共处于相同的电位。见图 2。
安全保护地
防静电地板 公共接地点 孤立导体
手腕带 防静电台面
图 2 安全保护地接地系统的联接
5.4 等电位联接
在现场服务、操作和处理某些 ESD 敏感元件情况时,可能无法接到大地时,可采用等电位联接,将所有的防静电设施设备、操作人员和使用中的电气设备进行联接,使全部物品之间的电位均衡。见图 3。
公共连接点 货架
手腕带 防静电台面
图 3 等电位联接
6 技术要求
6.1 接地极分系统
6.1.1 防静电接地极接地系统设施应具有接地极分系统,以便对静电荷进行泄放时提供一个到大地的低阻抗通路,确保 EPA 内不发生静电放电。
6.1.2 在接地极分系统设计施工之前,应对现场的土壤电阻率进行勘测和测量并记录。自然特性如岩层、地下水以及人造地貌的特性对电阻率的影响,这些数据应作为接地极分系统设计施工资料的一部分。
6.1.3 接地极分系统对大地直流电阻应不大于 4 Ω。对于土壤电阻率大,达不到 4 Ω以下(包括 4Ω)时,可以考虑下列办法(但不限于此),以减小大地电阻:
6.1.4 基本的接地极分系统由多根打入地下的接地极组成,接地极沿设施构筑物的四周距滴水沟外侧600 mm~1800 mm 的地方均匀分布,在距地面至少 600 mm 深的地方,接地极间用 40 mm×4 mm 镀锌扁钢或 30mm ×3mm 紫铜排相互连接起来(采用焊接见图 4)形成一个完整的接地网。连接点采用焊接。
6.1.5 接地极可采用浸铜钢管,其长度不少于2500 mm,接地极之间的距离应不大于接地极长度的两倍(如安装条件困难,可以用较短的接地极),电极的直径应不小于 20 mm,镀铜层厚度不小于 0.3 mm,或采用镀锌钢管(直径为 50 mm、长度为 2500 mm)或采用镀锌角钢(50 mm×50 mm×5 mm、长度为 2500 mm)作为接地极。
6.1.6 接地极应与防雷接地极装置保持 20 m 以上距离。
6.1.7 如果为满足接地电阻要求,需要埋得更深的接地极,应使用符合相同技术要求的、加长的接地极,对拼接的电极在接头处应焊接牢靠。
6.1.8 防静电接地主干线应焊接到接地极分系统上,截面积不小于 95 mm2。
6.2 公共连接点联接
6.2.1 在防静电接地极接地系统中,公共连接点引出线与电源配电箱内的接地等电位连接,实现两个接地系统间的电压差的平衡。其截面积不小于 4 mm2或宽度不小于 14 mm的铜编织带。具体见图 5。
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防静电接地
图 5 公共连接点联接
6.2.2 公共连接点引出的连接接地极分系统的接地主干线,其截面积不应小于 95 mm2。
6.2.3 公共连接点引出的连接各公共接地点的接地支线,应使用绝缘屏蔽电缆,其截面积不小于 2.5 mm2。
6.2.4防静电接地系统各个连接部位之间应确保可靠连接。
6.3 公共接地点要求
6.3.1 EPA 内宜设置一个或多个公共接地点,以适应就近接地需求。
6.3.2 每个公共接地点可以连接多个防静电设施设备。
6.3.3 公共接地点可以是接线条、汇流排或其它方便使用的接线方式。
6.3.4 任意公共接地点间电阻值小于 1Ω。
6.3.5 EPA内的接地连接点/公共接地点标识符号式样如图6所示,其尺寸的大小应能够在普通照明条件下用肉眼清楚辨认。标记颜色应采用黄底黑色。接地连接点/公共接地点应用此符号标记。
接地连接点/公共接地点符号式
6.4 工作台等电位联接
6.4.1 EPA操作静电敏感器件的工位,可根据需要设置防静电工作台等电位体,见图7。
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手腕带
工作台面
接地连接点
地垫
图 7 防静电工作台等电位体示意图
6.4.2 防静电工作台等电位体,连接该工位的防静电设施设备,包括并不限于:手腕带、工作台面、台垫、接地工作服等。
6.4.3 防静电设施设备的接地可以是软接地,也可以直接接地。涉及人身安全的防静电接地必须采取软接地。
注:使用的手腕带和其他导线可能有附加电阻,典型值是1MΩ,作用为限止入地电流,这一点特别重要,因为该连接导线位于人体与地之间。
6.4.4 每个防静电设施设备的接地应独立与公共连接点连接,不得串联。
6.4.5 当接地对象为非金属材料时,应在接地对象上装设紧密结合的可靠金属导体,并应在金属导体上引出接地导体。金属导体的紧密结合面积不小于 100mm2。
6.5 连接线
6.5.1 公共接地点到防静电工作站等电位体的连接线的截面积不小于 2.5mm2。
6.5.2 连接线的连接应采用钎焊、熔焊或压力连接件、卡箍等。
7 验证
7.1 测试仪器
测试接地电阻使用直流电阻计,电阻计的量程满足测量要求,准确度应在±10%以内。
7.2 测量
7.2.1 和防静电设施设备接地相连接的公共接地点与安全保护地之间的连接电阻测试。用欧姆表测量选取的和防静电设施设备接地相连接公共接地点与安全保护地之间电阻,包括所有互连线和固定装置的电阻。总电阻不应大于 25Ω。
7.2.2 公共接地点与安全保护地之间的连接电阻测试。用欧姆表测量公共接地点和安全保护地之间电阻,包括所有互连线和固定装置的电阻。总电阻不应大于 1Ω。
7.2.3 接地极分系统大地电阻应采用电位降法在干燥土壤表面上、设施竣工之前进行测量。干燥的表面是指在三天之内未下过雨的土壤表面。建议至少第一年每三个月和以后为每 12 个月进行一次这样的测量并记录,以观察接地极分系统的稳定性。
7.2.4 防静电接地极接地系统中,电源配电箱内连接安全地的等电位体和防静电接地极公共接地点的电阻测试,测试频次建议至少每年进行一次,测量并记录。
7.2.5 工作台等电位体与安全地接地连接电阻测试。用欧姆表测量工作台等电位体接地点与安全保护地之间电阻,包括所有互连线和固定装置的电阻。总电阻不应大于 25Ω。
7.2.6 防静电接地系统各个连接部位之间的搭接电阻测试,用欧姆表测量公共连接点和接线端之间电阻。电阻不应大于 0.1Ω。
8 接地安全检查
EPA 使用前及按规定的检查周期内,对 EPA 系统的接地连接线、公共接地点、工作台等电位联接及防静电接地与安全地间的连接状况进行严格检查,确保技术状态良好。
1) 检查防静电接地状态;
2) 目测检查安全接地、仪器设备保护地线是否连接可靠;
3) 检查防静电设施设备、工具是否按要求接地;
4) 监督防静电接地检查并记录。