拉組長培訓(xùn)-ESD知識.ppt

ESD知識介紹 序言 ELECTROSTATICDISCHARGE 靜電放電 已被認(rèn)為是造成對靜電放電敏感電子零件的失效 劣化 潛在失效的主要兇手 而導(dǎo)致戰(zhàn)艦 飛機(jī) 發(fā)射和導(dǎo)引系統(tǒng) 電子和資訊設(shè)備出現(xiàn)故障 使得如此昂貴的設(shè)備變得毫無可靠度可言 目錄 一 靜電系列概念及產(chǎn)生原理二 靜電對電子工業(yè)的危害三 靜電控制原理四 靜電標(biāo)示及其意義五 如何建立抗靜電的工作站六 生產(chǎn)現(xiàn)場靜電防護(hù)須知 一 靜電系列概念及產(chǎn)生原理 1 接觸起電 當(dāng)兩個不同的物體相互接觸時就會使得其中一個物體失去一些電荷帶正電 而另一個體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電 若在分離的過程中電荷難以中和 電荷就會積累使物體帶上靜電 A 剝離塑料薄膜時就是一種典型的 接觸分離 起電B 脫衣服產(chǎn)生的靜電也是 接觸分離 起電 C 摩擦起電是一種接觸又分離的造成正負(fù)電荷不平衡的過程 實(shí)質(zhì)上是接觸分離起電 例 當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導(dǎo)體的兩端分別感應(yīng)出負(fù)電和正電 2 感應(yīng)起電 3 熱電和壓電起電 噴射起電等 氣體 液體的流動與噴射 靜電產(chǎn)生的物理過程 接觸 電荷轉(zhuǎn)移 偶電層形成 電荷分離 靜電產(chǎn)生的方式接觸摩擦沖流冷凍電解壓電溫差 靜電產(chǎn)生 在各種SMT生產(chǎn)現(xiàn)場易產(chǎn)生的靜電壓值 何謂靜電放電 ESD Electro StaticDischarge由不同靜電電位的物體因直接接觸或因靜電場的感應(yīng)而導(dǎo)致物體間電荷的移動 靜電放電的快速電荷移動會產(chǎn)生很大的瞬間電流 強(qiáng)的電場和電磁輻射等 它們?nèi)缤ㄟ^或接近電子零件時 便會加以破壞通常 放電是電荷迅速流動 在一靜電放電過程中 電荷的迅速流動會引起很大的瞬間電流 強(qiáng)烈的電場 靜電放電敏感項(xiàng)目 ESDS 對15 000伏特以下的靜電放電敏感的電氣和電子零件及裝配品和設(shè)備 CMOS NMOS JFET和其它低功率零件對靜電入電最敏感電電磁輻射 當(dāng)放電通過或接近電子零件時 會損毀 具有限制靜電放電電壓低于靜電放電敏感零件的敏感水準(zhǔn)的靜電放電保護(hù)材料和設(shè)備的區(qū)域 靜電防電保護(hù)區(qū) ESDPROTECTEDAREA 局部處理 TOPICALINTESTATE 加在一絕緣材料的表面以降低其摩擦生電的能力的一種化學(xué)試劑 軟接地 SOFTGROUND 藉由一電阻 一般為1M 來限制從可評估的電壓源而來的電流在5mA以下 來隔離一硬接地的任何點(diǎn) 等位結(jié)合 分路 EQUIPOTENTIALBONDING SHUNTING 一零件或裝配品的零件腳和端子連接在一起后 通過一低阻抗 可大大地降低靜電放電的損害 高傳導(dǎo)材料 BULKCONDUCTIVEMATERIAL 在熱塑性樹脂或其它一般性的絕緣材料內(nèi)加入一傳導(dǎo)物質(zhì)或金屬 一般是碳膜 以降低電阻系數(shù)在傳導(dǎo)范圍內(nèi) 抗靜電材料 ANTISTATICMATERIAL 在一熱塑性樹脂或其它一般性的絕緣材料內(nèi)加入一抗靜電物質(zhì)使它有抗拒摩擦生電的電荷和降低電阻系數(shù)在抗靜電范圍內(nèi) 二 靜電對電子工業(yè)的危害 靜電對電子工業(yè)的危害形式 靜電對半導(dǎo)體元件的不良影響 一 靜 吸 附 電 靜電粒子 塵埃粒子 靜電吸附使IC等半導(dǎo)體制程良率受到影響 同時為了防止靜電吸附工廠對於制程空氣的潔淨(jìng)投入極大成本 靜電對半導(dǎo)體元件的不良影響 二 靜電放電 ESD 引起器件擊穿 接觸 分離 摩擦 感應(yīng)致人體 設(shè)備等產(chǎn)生並釋放靜電荷 芯片局部被形成硬擊穿或軟擊穿 靜電對半導(dǎo)體元件的不良影響 三 靜電感應(yīng)之靜電源使半導(dǎo)體蕊線 工具 包裝容器等產(chǎn)生較高靜電壓 會對半導(dǎo)體蕊片介質(zhì)放電 芯片局部被形成硬擊穿或軟擊穿 容器等上感應(yīng)靜電形成靜電壓 電 電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的典型靜電源 地板工作面主要設(shè)備清潔室 原材料生產(chǎn)輔助物包裝材料 身體衣服程序 人 材料 環(huán)境 牆壁天花板光源固定器通風(fēng)架 三 靜電控制原理 電子廠典型靜電源 電子裝配生產(chǎn)中的靜電源 1 工作服 同外物摩擦可產(chǎn)生6000V以上的靜電電壓並使人體電 從而通過人體放電使器件電介質(zhì)擊穿 工作鞋 達(dá)10 13OHM以上的一般工作鞋同地面摩擦產(chǎn)生的靜電傳致人體及衣服 使人體靜電不能快速泄漏從而對元器件產(chǎn)生不良影響 樹脂 浸漆封裝表面 該類物件包裝后 於運(yùn)輸過程中同外物摩擦 在其表面可產(chǎn)生幾百伏以上的靜電電壓 造成器件產(chǎn)生不良影響 電子廠典型靜電源 人體靜電源 步行起電摩擦起電靜電感應(yīng)起電 人體靜電 產(chǎn)生原因 人體對地的電阻不同布料制成的服裝和濕度關(guān)系人體電容 影響人體 帶電因素 靜電控制原理 一 靜電泄漏和耗散 1 防靜電材料 2 泄漏與接地 軟接地硬接地 二 靜電中和 將正負(fù)離子與靜電源上的正負(fù)電荷中和 從而消除靜電源上積累的靜電 離子風(fēng)機(jī) 靜電毛刷 抗靜電劑 三 靜電屏蔽與接地 四 增濕 四 靜電標(biāo)示及其意義 對ESD敏感的符號 用來表示該物體對ESD引起的傷害十分敏感 對ESD防護(hù)的符號 用來表示該物體經(jīng)過專門設(shè)計具有靜電防護(hù)能力 不僅表示靜電場 同時也包括電磁場 磁場 不是專門針對對ESD的 閃電符號的標(biāo)準(zhǔn)含義是指電力供電的高壓對人體有危險 不應(yīng)該用此符號于ESD 五 如何建立抗靜電的工作站 一工作站的表面或桌面完全不需要是傳導(dǎo)的 只要它不產(chǎn)生傷害性的靜電電荷即可 A 桌墊 在此工作站的工作人員的皮膚一定要接地 而腕帶 靜電手環(huán) 是最安全 最方便 最易監(jiān)督和最便宜的方法 腕帶不是只接到桌面而已 而是接到桌面后再由桌面接到大地 桌面的接地 是連在腕帶連接到大地接地的同一點(diǎn) 腕帶一定要有最少250K 的電阻才能排除電擊的可能 B 接地 C 腕帶 珠連式腕帶附件 手鐲式腕帶 FRED腕帶 D 抗靜電包裝材料 六 生產(chǎn)現(xiàn)場靜電防護(hù)須知 1 1 生產(chǎn)場地防靜電規(guī)定 1 2 生產(chǎn)場地防靜電規(guī)定 1 3 生產(chǎn)場地防靜電規(guī)定 a 靜電安全工作臺 由工作臺 防靜電桌墊 腕帶接頭和接大地線等組成 b 防靜電桌墊上應(yīng)有兩個以上的腕帶接頭 c 靜電安全工作臺上不允許堆放塑料盒等易產(chǎn)生靜電的雜物 圖紙資料應(yīng)放入防靜電文件袋內(nèi) d 防靜電腕帶 直接接觸靜電敏感器件的人員均須帶防靜電腕帶 腕帶與人體皮膚有良好接觸 腕帶系統(tǒng)對電阻值應(yīng)在106 108 范圍內(nèi) 2 1 生產(chǎn)場地防靜電設(shè)施 e 防靜電容器 生產(chǎn)場所的組件承料袋 周轉(zhuǎn)箱 PCB料架等應(yīng)具備靜電防護(hù)作用 不允許使用金屬和普通容器 周轉(zhuǎn)箱等必須接地 f 防靜電工作服 進(jìn)入靜電工作區(qū)的人員和接觸SMD的人員均應(yīng)穿防靜電工作服 工作服面料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) g 在相對濕度大于50 環(huán)境中 防靜電工作服允許范圍選用純棉制品 2 2 生產(chǎn)場地防靜電設(shè)施 h 進(jìn)入工作區(qū)的人員必段穿防靜電工作鞋 防靜電工作鞋應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) 穿普通鞋者應(yīng)使用導(dǎo)電鞋束或腳跟帶 i 生產(chǎn)線上用的傳送帶和傳動軸 應(yīng)裝有防靜電接地的電刷和支桿 j 對傳送帶表面可使用離子風(fēng)靜電消除器 k 生產(chǎn)場所使用的組裝夾具 檢測夾具 焊接工具 儀器等都應(yīng)設(shè)制良好的接地線 2 3 生產(chǎn)場地防靜電設(shè)施 附錄 防靜電用品 防靜電用品 一 人體靜電防護(hù)系統(tǒng)二 防靜電地坪三 防靜電操作系統(tǒng)四 特殊用品 一 人體靜電防護(hù)系統(tǒng) 防靜電用品 靜電手環(huán) 1 必須與皮膚接觸2 每天進(jìn)行點(diǎn)檢3 工作時必須接地 靜電服 靜電鞋 襪 手套 帽 二 防靜電地坪 防靜電用品 1 防靜電橡膠板地面2 防靜電塑料地板3 防靜電地毯4 防靜電活動地板5 防靜電瀝青砂漿地坪6 水泥類防靜電地坪 三 防靜電操作系統(tǒng) 防靜電用品 1 防靜電臺墊2 防靜電軟塑料包裝袋3 防靜電硬塑料容器4 防靜電包裝盒 條 管5 防靜電臺車6 防靜電維修包7 防靜電工具 防靜電烙鐵 防靜電真空吸錫器 四 其它特殊用品 防靜電用品 1 防靜電清洗機(jī)2 防靜電工作椅3 防靜電貼墻紙4 防靜電窗簾5 防靜電清洗液 6 防靜電毛刷7 防靜電海綿8 防靜電膠液9 增濕器10 防靜電支架 車間防靜電作業(yè)指導(dǎo)防靜電控制 4 1員工每天當(dāng)班前打掃車間衛(wèi)生一次 防止塵埃 微粒等在空氣中積蓄摩擦而產(chǎn)生靜電 4 2保持適宜的溫濕度 溫度 18 28 濕度 40 70 由此防止因環(huán)境高溫干燥而產(chǎn)生靜電 場地 儀器 人員控制 5 1在車間人員必須穿上防靜電工衣 防靜電鞋 防靜電帽 在工作范圍中必須使用有線靜電環(huán) 5 2工作臺必須鋪設(shè)防靜電臺面并接地 5 3在維修工位中 使用的儀器必須具有防靜電功能 包裝及儲運(yùn) 6 1使用防靜電包裝材料包裝 儲存 搬運(yùn)成品 6 2包裝外箱須貼有防靜電標(biāo)識 警告員工產(chǎn)品易受靜電破壞 7 防靜電措施 7 1員工每天當(dāng)班須打掃衛(wèi)生一次 7 2員工每天上班檢查溫濕度一次 7 3員工每天當(dāng)班利用防靜電測試儀在每個工作區(qū)尋找至少3個檢查點(diǎn)進(jìn)行測試 7 4員工每天當(dāng)班利用表面阻抗測試儀在每個工作區(qū)尋找至少3個檢查點(diǎn)進(jìn)行測試 7 5防靜電手環(huán)必須在上班前進(jìn)行檢查 檢查合格后才能當(dāng)班作業(yè) 7 6工作臺面接地線每天須用萬用表測試是否導(dǎo)通暢順 8 防靜電測試要求 8 1防靜電測試儀 所測試的物體或場地電壓須小于100V8 2表面阻抗測試儀所測試的物體或場地電阻須小于109 8 3防靜電手環(huán)測試儀測試防靜電手環(huán)時閃現(xiàn)綠燈才可算測試合格 參考資料 1 目的 1 1貫徹靜電放電控制規(guī)范 指導(dǎo)現(xiàn)場的防靜電基本操作 預(yù)防 消除靜電危害 保證產(chǎn)品質(zhì)量 1 2徹靜電放電控制規(guī)范 明確防靜電工作臺的技術(shù)要求 指導(dǎo)防靜電工作臺的安裝與使用操作 1 3貫徹靜電放電控制規(guī)范 提供設(shè)備 儀器 工具 工裝的通用防靜電技術(shù)要求 指導(dǎo)現(xiàn)場操作 1 4貫徹靜電放電控制規(guī)范 指導(dǎo)工作環(huán)境防靜電的基本操作 2 適用范圍2 1適用于生產(chǎn)現(xiàn)場防靜電區(qū)域內(nèi)所有人員 2 2本操作指導(dǎo)書適用于公司內(nèi)所有安裝和使用防靜電工作臺的人員 2 3適用于公司生產(chǎn)制造過程中設(shè)備 儀器 工具 工裝的ESD控制 2 4需進(jìn)行靜電控制的區(qū)域 3 工作提要防靜電設(shè)施和器材 防靜電工作服 工作鞋操作指引 防靜電腕帶測試操作指引作業(yè)過程的防靜電指引 儀器的防靜電技術(shù)要求 工具的防靜電技術(shù)要求防靜電工作區(qū) 靜電保護(hù)接地技術(shù)要求日常使用與維護(hù)要求 防靜電安全管理 4 防靜電設(shè)施和器材4 1生產(chǎn)現(xiàn)場防靜電區(qū)域一般配備有以下一些常用的防靜電設(shè)施 器材 防靜電工作服 含工帽 防靜電工作鞋 防靜電腕帶 防靜電手套 指套防靜電包裝袋 包裝泡沫防靜電工作臺 含臺墊 防靜電接地支線等 工作椅防靜電周轉(zhuǎn)箱 周轉(zhuǎn)車防靜電接地系統(tǒng) 含防靜電母線 支線 防靜電地板或地墊等 4 1 1防靜電工作服 工作鞋操作指引 所有人員進(jìn)入防靜電區(qū)域穿好防靜電工作服和防靜電工作鞋 已配發(fā)工作帽的還必須戴好工作帽 無防靜電工作鞋的 必須穿防靜電鞋套 不允許穿著不具備防靜電功能的塑料防塵鞋套進(jìn)入防靜電區(qū)域 工作服外部嚴(yán)禁攜帶除工卡和筆之外的金屬物件 防靜電鞋內(nèi)不得墊鞋墊 更換工作服應(yīng)在指定地點(diǎn)進(jìn)行 不允許在生產(chǎn)現(xiàn)場穿 脫工作服 防靜電工作服 工作鞋等要勤洗勤換 建議每周洗換1 2次 每次漂洗時間不超過30分鐘 4 1 2防靜電工作臺的技術(shù)要求 防靜電臺墊的尺寸應(yīng)不小于工作臺面的大小 防靜電工作椅面對地系統(tǒng)的電阻為106 109 多個防靜電工作臺的接地線不能相互串接 應(yīng)以并聯(lián)方式與公共接地線連接 4 1 3防靜電容器 在電子設(shè)備研制生產(chǎn)過程中 一切貯存 周轉(zhuǎn)的容器 元器件袋 轉(zhuǎn)運(yùn)箱 封鎖器件存放盒等 應(yīng)具備靜電防護(hù)性能 不允許使用金屬和普通塑料容器 4 1 4防靜電運(yùn)輸車轉(zhuǎn)運(yùn)PCB板或電子元件時采用有防靜電性能的運(yùn)輸車 4 1 5防靜電工作區(qū)防靜電工作區(qū)包括 電性能測試區(qū)域 外觀檢查區(qū)域 QA抽檢區(qū)域 維修區(qū)域 包裝區(qū)域 在防靜電工作區(qū)域的明顯位置應(yīng)安置防靜電警示標(biāo)志 在廠房內(nèi)配備溫度計和溫度計 并每天上班前做一次記錄 4 2防靜電測試操作指引4 2 1員工每天當(dāng)班須打掃衛(wèi)生一次 4 2 2員工每天上班前檢查溫濕度一次 并做好記錄 4 2 3生產(chǎn)部每三個月派專人利用表面阻抗測試議及防靜電測試儀對以下防靜電器材進(jìn)行測試 地面 物流器具 工作臺 物流車進(jìn)行測試 對于地面保證每天測的點(diǎn)不少于5點(diǎn) 點(diǎn)與點(diǎn)至少相距5米 并且要能夠保證至少5次測試的點(diǎn)不重復(fù) 對于物流器具 工作臺 物流車保證每天測取不少于5個 并且至少5次測取的器具不能重復(fù) 每個器具上都有編號 做好測試記錄 填于對應(yīng)的圖表上 4 2 4進(jìn)入防靜電區(qū)域的所有人員每天上崗前應(yīng)使用腕帶測試儀對所配發(fā)的防靜電腕 帶進(jìn)行測試 并做好測試記錄4 2 5生產(chǎn)部派專人保證每半年利用防靜電測試儀對以下防靜電器材進(jìn)行測試 工作鞋 手套 保證每次測試數(shù)據(jù)不少于10隨著器材數(shù)量的增加 測試數(shù)據(jù)成比例進(jìn)行增加 并做好測試記錄 采取隨機(jī)抽測的方式 4 2 6由工程部每年對地線測試一次 檢驗(yàn)地線的有效性 要求系統(tǒng)電阻值小于10 4 2 7對以上幾項(xiàng)測試不符者 測試人填寫 質(zhì)量問題反饋報告 交工程部處理 4 3作業(yè)過程的防靜電指引4 3 1接觸靜電敏感器件及組件之前應(yīng)戴好防靜電腕帶 防靜電腕帶再接入防靜電地線系統(tǒng) 要保證腕帶與皮膚接觸良好 在戴腕帶處皮膚上不得涂護(hù)膚油 防凍油等絕緣物質(zhì) 4 3 2所有靜電敏感器件及組件在其存儲 轉(zhuǎn)運(yùn)過程中均必須采取合適的靜電防護(hù)措施 如 使用防靜電包裝材料和容器 周轉(zhuǎn)車 拒絕接收不符合防靜電包裝要求敏感器件及組件 IC類必須盛放在專用防靜電容器 如管 托盤 中 嚴(yán)禁將IC類插放在泡沫上和裝在不具防靜電功能的容器或包裝袋中 按需要逐一取用 不得