電子廠ESD防靜電

1、防靜電基礎(chǔ)知識 一. 靜電產(chǎn)生的原理 : 1. 摩擦: 絕緣體之間磨擦而產(chǎn)生靜電 A B + + + + + + + + + + + + +2.傳導(dǎo): 電荷的轉(zhuǎn)移, 示意圖如下: A B電量相等電荷轉(zhuǎn)移 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 3. 感應(yīng): 帶有靜電的物體在電場的作用下使另一個物體也帶有靜電, 示意圖如下:A B靜電感應(yīng)只對導(dǎo)體和半導(dǎo)體才有作用.+ + + + + + + + + + + + + + + + + + 二. 靜電電荷產(chǎn)生的種類: 1. 摩擦 2. 分離 3. 電場感應(yīng) 4. 傳導(dǎo)三.靜電電荷對微電子工業(yè)的影響:

2、1. 微粒污染: 在潔凈室裏,靜電是使直徑在0.11.0微米 之間的顆粒沉積的主要原因. 當(dāng)芯片帶有靜電后就很容易沉積灰塵. 2. ESD(ESD中文意思是靜電電壓放電)失效: 靜電放電時當(dāng)放電電流過大, 產(chǎn)生過高熱能, 將會擊穿集成電路內(nèi)部線路. 3. 三種擊穿現(xiàn)象: 1. 熱擊穿: P-N破壞 2. 介電擊穿: 氧化層的破壞 3. 金屬汽化: 金屬線被汽化而開路四.半導(dǎo)體的靜電敏感度: 靜電放電的三種型式: 1. 人體型式: 當(dāng)人體活動時身體和衣服之間摩擦產(chǎn)生靜電, 若不及時將靜電 釋放給大地, 而直接把靜電轉(zhuǎn)移給ESD敏感裝置而造成損壞. 2. 微電子器件帶電型式: 在自動化生產(chǎn)過程中,

3、 一些塑料器件因摩擦產(chǎn)生靜 電, 通過ESD敏感裝置接觸, 造成損壞. 3.場感應(yīng)型式: 在有強(qiáng)電場圍繞時, 能通過感應(yīng)方法損壞ESD敏感裝置 .靜電電荷的消除原理: 1. 接地: 將導(dǎo)體材料接通大地, 把靜電電荷傳導(dǎo)到大地. 2. 離子中和: 用離子發(fā)生設(shè)備產(chǎn)生離子, 來中和物體表面所帶靜電荷. 3. 屏蔽: 用高導(dǎo)電性材料做成屏蔽層, 使ESD敏感裝置不受外界靜電場損壞.一. ESD等級分類及控制程序：1.ESD等級分類: 2. ESD失效的潛伏性: 有時ESD並沒有把半導(dǎo)體完全破壞, 而只把元件某部分的品質(zhì)降低. 從事ESD敏感半導(dǎo)體等行業(yè)應(yīng)留意以下幾點: 1). 潛伏性的ESD問題:

4、在任何場合都會發(fā)生; 2). 潛伏性的ESD問題: 將會累積起來加深其損壞的嚴(yán)重性 ; 3). 潛伏性的ESD問題: 在運(yùn)送ESD敏感性元件, 更加無法估計其產(chǎn)生的可能性; 4). 潛伏性的ESD問題: 不只是影響成品用家, 也會影響各層制造商的維修費(fèi)及聲譽(yù); 5). 潛伏性的ESD問題: 目前還沒有辦法把此問題的產(chǎn)品全部找出來.八、 名詞解釋： 1、ESD-Electrostatic discharge-靜電釋放,即靜電電荷在不同電勢的物品或表面之間轉(zhuǎn)移的過程. 2、EOS-Electrostatic Overstress-靜電損傷,即器件接受靜電釋放時,其特性產(chǎn)生變化,通常性能變差,但未完

5、全失效. 3、ESDS-ESD Sensitivity Susceptivility-靜電敏感性（度），衡量一個器件對靜電破壞所能感受的程度，即其特性在不同的靜電水準(zhǔn)下改變多少. 4、Antistatic-指材料阻止磨擦起電的性能，在本文中，防靜電材料通常其磨擦起電的靜電電壓低于200Volts. 5、Electrostatic Shielding-靜電屏蔽，設(shè)置在物體周圍的導(dǎo)體屏障以排出外電場的影響. 6、Conductive Material-導(dǎo)電性材料，在本文中，這種材料的表面電阻率低于10E-5，M或體積電阻率低于10E-4.m. 7、In sulative Material-絕緣材料

6、,在本文中,這種材料的表面電阻率大于10E5.M,或體積電阻率大于10E-4.M. 8、Equipment Ground-設(shè)備接地,電氣設(shè)備與硬地電極之間的低阻抗通路.通常為電源插座的第三端. 9、ESD Ground-靜電接地,由導(dǎo)體所組成的電極,金屬帶,金屬棒等,用來構(gòu)成連接帶有靜電電荷的人或物體與大地之間通路. 10、Tribo-electric Charging-磨擦起電,當(dāng)兩個最初接觸的物體(一方或變方均為絕緣體)分離時而產(chǎn)生靜電電荷積累. 11、ESD Protective Packaging-靜電防護(hù)包裝,一種包裝方式,可以用來限制靜電每感器件磨擦起電電荷的積累,或者為ESD器件

7、提供靜電屏蔽. 12、靜電逸散材料-材料表面電阻率大於1x10E5 ohms/square, 小於1x10E12 ohms/square,或者體積電阻率大於1x10E4 ohms-cm, 小於1x10E11 ohms-cm. 13、表面電阻-與材料的同一邊相連的兩個特定形狀電極之間直流電壓與電流的比值,表面電阻用ohms表示. 14、表面電阻率-通過單位面積表面的直流電壓與電流的比值, 表面電阻率是指一個面相對兩邊之間的電阻, 與面積大小和它的尺寸單位無關(guān), 表面電阻率用ohms/square表示.九、 人員： 凡生產(chǎn)中可能接觸到電子元器件或產(chǎn)品的人遇均需具備一定的靜電防護(hù)措施. 1、在線生產(chǎn)

8、人員必須佩戴有線防靜電手環(huán)方可作業(yè),該有線防靜電手環(huán)應(yīng)與專用之接地線相連; 2、非在線之作業(yè)員,設(shè)備操作員,現(xiàn)場之管理干部及周邊單位(工程、品管、檢測、企劃等)技術(shù)員、工程師等需佩戴證明有效的無線式防靜電手環(huán)； 3、SMT現(xiàn)場之工作人員,除佩戴相應(yīng)之防靜電手環(huán)外,還應(yīng)該穿防靜電服與防靜鞋; 4、品檢人員應(yīng)佩戴證明有效的無線式防靜電手環(huán),但當(dāng)檢驗靜電敏感器件(如IC,電晶體,二極體,晶振)等時,或帶有ESDS器件的產(chǎn)品時的,必須戴有線防靜電手環(huán). 3、焊錫修理等應(yīng)使用瓷質(zhì)絕緣的電鉻鐵/吸錫槍,電熱絲部分是低壓控溫并接地(三極插頭),接地電阻低于10,電線電阻大于2M,且前端溫度控制在36020;

9、 4、各類量測與測試設(shè)備同樣必須要有接地.在線測試機(jī)和ATE要有專用導(dǎo)線與接地線相連,如使用三極插頭,顯示板表面應(yīng)定期噴有靜電防止劑(一月一次). 5、靜電壓表、靜電場表應(yīng)能夠檢驗超過 200伏靜電壓; 6、用於查核ESD不間斷接地的測量儀應(yīng)能檢查出小於1歐姆的電阻值; 7、用於測量工作臺表面電阻測量儀應(yīng)能讀出1012 ohm電阻率及小於它的值. 十一、 接地： 1、ESD接地可以是設(shè)備的接地(使用三極插座中的第三極),或?qū)Ｓ玫拇蟮亟拥?并保證接地電阻低于1. 2、專用接地線要使用銅編織線、有線式防靜電手環(huán)、導(dǎo)電性桌墊、設(shè)備上除電源外和接地器等要通過導(dǎo)線與專用接地線相連，或者使用導(dǎo)線將上述設(shè)施

10、與三極插座的接地端相連. 3、整個建筑物必須要有一個集中的接地系統(tǒng). 4、所有新的專用接地保護(hù)線和電源地線要經(jīng)過技術(shù)人員的全檢確認(rèn)方可投入使用. 5、用來檢測防靜電專用接地線的儀器、儀表等要求能測出小于1的電阻值。十二、 搬運(yùn)、暫存、包裝、保存： 1、工程人員依據(jù)產(chǎn)品對靜電的敏感程度和客戶的要求制定相應(yīng)的包裝作業(yè)規(guī)范,成品的包裝,保存與運(yùn)送應(yīng)依正式的包裝規(guī)范進(jìn)行. 2、靜電敏感的元器件(如IC,電晶體,二極體,晶振等)的盛放,包裝和保存等,包括領(lǐng)料,發(fā)料和用料退庫應(yīng)使用導(dǎo)電的抗靜電盒或袋子/管子等,或者直接使用原廠包裝. 3、靜電敏感的元器件在作插入作業(yè)時,必須使用金屬容器或有實施防靜電對策后

11、的塑膠容器. 4、電子組裝的成品和未成品的裝載必須注意:如相關(guān)人員未戴防靜電手環(huán)時,或戴棉質(zhì)手套時,不可接觸產(chǎn)品.一般不允許將基板焊錫面同向兩枚重疊起來,產(chǎn)品在暫存時,不可使用聚乙烯板(保力龍)來防塵; 5、用于搬運(yùn)保管成品的包裝箱須使用實施防靜電對策過的送貨用箱子及使用隔板來防止基板焊錫面互相接觸,搬運(yùn)時不可在地板上拖拉箱子. 6、SMT類成品和半成品存放/搬運(yùn)時,放置架、周轉(zhuǎn)箱和臺車等必須用金屬或?qū)щ娦圆牧献龀桑渲邪徇\(yùn)用臺車要有靜電接地連并拖在地板上. 7、作業(yè)時要注意: 7.1 拿取IC時手指不可觸碰到IC腳;拿取電晶體,FET時盡可能手不要接觸到引線腳部分; 7.2 高頻FET或電晶

12、體盡可能安排在最后插件工站并立即進(jìn)行焊錫工程; 7.3 拿取基板成品,半成品時,手不可觸及焊錫面,金手指,測試點及配線等; 7.4 作業(yè)中掉落地板上的電子ESDS類零件(IC,電晶體,二極體,晶振等)不可再用或經(jīng)過測試再確認(rèn)OK后才可使用. 十三、 防靜電手環(huán)的管制： 1、將有效之防靜電手環(huán)戴在手腕上,務(wù)必保證其金屬部位緊貼于皮膚.有線式防靜電手環(huán)之接線相應(yīng)扣好,且接線與專用接地線良好接觸; 2、所有佩戴防靜電手環(huán)的人員于每日上班前檢查其有效性,并將結(jié)果記錄于防靜電手環(huán)檢測記錄表(編號:FQC11011B)內(nèi),如有異常應(yīng)立即更換,新請購之靜電環(huán)手環(huán)在驗收時,亦要經(jīng)過測試以保證其有效性. 3、防

13、靜電手環(huán)的檢測方案如下: 3.1 將校正合格之防靜電手環(huán)測試儀HAKK0498之接地線與靜電環(huán)的接地線相連(夾緊); 3.2 以佩戴防靜電手環(huán)的手指(盡量保持干燥)觸壓HAKK0498之測試盤; 3.3 若測試儀上“LOW”紅燈亮,表示該防靜電手環(huán)之阻抗小于800K,不能用,若“HIGH”紅燈亮，表示該防靜電手環(huán)之阻抗大于9M,亦不能用,若“GOOD”綠燈亮且伴有蜂鳴者,則表示該防靜電手環(huán)合格,可以使用. 十四、 防靜電要求符合性驗證 1、 制程巡檢人員應(yīng)每日點檢生產(chǎn)現(xiàn)場的靜電防護(hù)措施的有效性.如有異常, 則以“制程異常聯(lián)絡(luò)單”的形式提出,知會各相關(guān)單位立即采取行動改善. 2、 設(shè)備與電氣工務(wù)人員應(yīng)每周點檢設(shè)備的接地和有效性. 如有異常,立即處理并作記錄. 3、 電氣設(shè)備工程師或品質(zhì)保證工程師等應(yīng)至少每半年一次稽核整個電路板組裝工廠的靜電防護(hù)狀況,包括生產(chǎn)制程ES