ESD training material

1、靜電放電靜電放電(ESD)-Electro-Static DischargeDesign. Build. Ship. Service.2靜電放電靜電放電 (ESD)1. 什么是什么是ESD？ESD3. ESD的方法有哪些？的方法有哪些？你能舉例說明車間內(nèi)有哪些你能舉例說明車間內(nèi)有哪些ESD的措施嗎？的措施嗎？2.為什么要進(jìn)行為什么要進(jìn)行ESD？ ?ESD的概念的概念ESD的術(shù)語的術(shù)語ESD的危害的危害ESD的作用的作用 ESD的措施的措施3裸手接觸單板，單裸手接觸單板，單板不能工作了板不能工作了怎么回事？怎么回事？這是靜電放電（這是靜電放電（ESDESD）在作怪?。┰谧鞴郑?靜電放電靜電放電

2、(ESD)什么是什么是ESD？ESD的概念的概念ESD的術(shù)語的術(shù)語5靜電概念靜電概念-靜電靜電什么是靜電（什么是靜電（Electrostatic, static electricity）?p 靜電就是靜止不動的電荷，它一般存在靜電就是靜止不動的電荷，它一般存在于物體的表面。正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失于物體的表面。正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果去平衡的結(jié)果6靜電概念靜電概念-靜電釋放靜電釋放什么是靜電釋放呢？什么是靜電釋放呢？（Electrostatic Discharge, ESD）p 處于不同靜電電位的兩個物體間的靜電電荷處于不同靜電電位的兩個物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移就是靜電釋放。這種轉(zhuǎn)移的方

3、式有很多的轉(zhuǎn)移就是靜電釋放。這種轉(zhuǎn)移的方式有很多種，如接觸放電、空氣放電。種，如接觸放電、空氣放電。 一般來說，靜電只有在發(fā)生靜電放電時，一般來說，靜電只有在發(fā)生靜電放電時，才會對元器件造成傷害和損傷。如人體帶電時，才會對元器件造成傷害和損傷。如人體帶電時，只有接觸金屬物體或與他人握手時才會有電擊只有接觸金屬物體或與他人握手時才會有電擊的感覺。的感覺。7 如果您在地毯上拖足而行時，電荷將會從地毯轉(zhuǎn)移到您的身體，如果您在地毯上拖足而行時，電荷將會從地毯轉(zhuǎn)移到您的身體，并使您帶有過多電荷。當(dāng)您觸摸門把手時，就會出現(xiàn)靜電放并使您帶有過多電荷。當(dāng)您觸摸門把手時，就會出現(xiàn)靜電放電現(xiàn)象電現(xiàn)象! !靜電感知

4、靜電感知8靜電荷級別靜電荷級別示例示例感覺到靜電放電，感覺到靜電放電，電荷應(yīng)達(dá)到了電荷應(yīng)達(dá)到了 3,000 伏伏當(dāng)下車時，手接觸到汽車金當(dāng)下車時，手接觸到汽車金屬部件；走過地毯后，手接屬部件；走過地毯后，手接觸到門把捏手觸到門把捏手聽到靜電放電的聲音，電聽到靜電放電的聲音，電荷應(yīng)達(dá)到了荷應(yīng)達(dá)到了 5,000 伏伏在干燥天氣時，用布擦拭汽在干燥天氣時，用布擦拭汽車儀表板車儀表板看到靜電放電，電荷應(yīng)達(dá)看到靜電放電，電荷應(yīng)達(dá)到了到了 10,000 伏伏閃電或使用靜電放閃電或使用靜電放電槍電槍靜電感知靜電感知9人體能夠感覺的到的最小的人體能夠感覺的到的最小的ESD靜電壓為靜電壓為3000V，而很多電子

5、，而很多電子元件的敏感程度都已經(jīng)達(dá)到了元件的敏感程度都已經(jīng)達(dá)到了250V以內(nèi)以內(nèi),對于某些精密的電子對于某些精密的電子元件甚至達(dá)到了元件甚至達(dá)到了5V以內(nèi)以內(nèi)靜電感知靜電感知10ESD 相關(guān)標(biāo)識相關(guān)標(biāo)識靜電敏感符號靜電敏感符號，呈三角形，里面有一斜杠和一雙手，呈三角形，里面有一斜杠和一雙手，用來表示該物體對，用來表示該物體對ESD引起的傷害十分敏感，其引起的傷害十分敏感，其標(biāo)示以識別該物體為標(biāo)示以識別該物體為ESD敏感元件（如敏感元件（如IC，電晶體，電晶體,二極體，晶振等）包裝上或放置區(qū)標(biāo)示。二極體，晶振等）包裝上或放置區(qū)標(biāo)示。靜電防護(hù)符號靜電防護(hù)符號，呈三角形，在三角形周邊有一個弧，呈三角

6、形，在三角形周邊有一個弧圈，三角形內(nèi)手上的一道痕沒有了，用來表示該物圈，三角形內(nèi)手上的一道痕沒有了，用來表示該物體經(jīng)過專門設(shè)計具有靜電防護(hù)能力，其標(biāo)示經(jīng)識別體經(jīng)過專門設(shè)計具有靜電防護(hù)能力，其標(biāo)示經(jīng)識別該物體為該物體為ESD防護(hù)物體；此符號廣泛用于標(biāo)示防護(hù)物體；此符號廣泛用于標(biāo)示ESD席，席，ESD座椅，座椅，ESD手鏈以及其他手鏈以及其他ESD包裝材料等包裝材料等；同時該標(biāo)志也應(yīng)用于工具，工作臺以及其他；同時該標(biāo)志也應(yīng)用于工具，工作臺以及其他ESD提供防護(hù)的設(shè)備等物品。提供防護(hù)的設(shè)備等物品。11ESD 相關(guān)標(biāo)識相關(guān)標(biāo)識ESD區(qū)域標(biāo)識區(qū)域標(biāo)識，文字正前方，文字正前方為為ESD保護(hù)區(qū)域，反之則為保

7、護(hù)區(qū)域，反之則為非非ESD保護(hù)區(qū)域。保護(hù)區(qū)域。ESD公共接地點公共接地點貼貼紙貼貼紙靜電保護(hù)區(qū)域靜電保護(hù)區(qū)域(EPA)警告標(biāo)識警告標(biāo)識，表，表示已經(jīng)來到了靜電防護(hù)區(qū)域的入口示已經(jīng)來到了靜電防護(hù)區(qū)域的入口，需要遵守相關(guān)的防靜電區(qū)域的公，需要遵守相關(guān)的防靜電區(qū)域的公共要求。共要求。12術(shù)語介紹術(shù)語介紹ESDS: Electrostatic Discharge Sensitivity 靜電敏感度靜電敏感度ESSD: Electrostatic Sensitive Devices 靜電敏感器件靜電敏感器件 對靜電釋放敏感的元器件稱為ESD敏感器件。裝配有它們的電路板也是ESD敏感的,稱為ESD敏感組件

8、。通常無源器件對ESD不夠敏感,如:電阻器,電容器,電感器等而通常有源器件對ESD較為敏感,如: IC, LED等。EPA: ESD Protect Area (ESD防護(hù)區(qū)域防護(hù)區(qū)域)ECA: ESD Control Area (ESD控制區(qū)域控制區(qū)域)ESD: Electrostatic Discharge 靜電釋放靜電釋放13靜電放電靜電放電 (ESD)為什么要進(jìn)行為什么要進(jìn)行ESD？? ESD的危害的危害 ESD的作用的作用14背景背景一方面，一方面，電子元器件不斷向輕、薄、短、小、高密度、多功能等方向發(fā)展，電子元器件的結(jié)構(gòu)密集度越來越高, 元器件的尺寸越來越小，對靜電更加敏感。尤其是

9、微電子器件. 例, COMS IC 中亞微米柵已進(jìn)入實用化，柵條寬度達(dá)到0.18um，柵氧厚度為幾個nm 或幾十個，柵氧的擊穿電壓小于20V; 0.1m CMOS器件到處可見，其相應(yīng)耐擊穿電壓在80V-100V 。靜電對元器件的靜電對元器件的危害危害來自兩方面來自兩方面：15另一方面，另一方面，在電子器件制造和應(yīng)用中，作為靜電主要來源的各種高分子材料被廣泛采用，使得靜電更加容易產(chǎn)生。 據(jù)統(tǒng)計，88年美國因ESD影響損失50億美元；90年代初北京某公司試生產(chǎn)的高檔數(shù)字萬用表，由于IC沒注意防靜電，使其產(chǎn)品大部分不合格。 近期一項對集成電路（IC）供應(yīng)商的有關(guān)半導(dǎo)體基準(zhǔn)技術(shù)的研究表明，在未來的五年

10、ESD將會成為影響產(chǎn)品可靠性最主要的三個因素之一，并且會成為產(chǎn)品制造過程中最主要的考慮因素。 背景背景16ESD對電子業(yè)造成的損失對電子業(yè)造成的損失17哪些行業(yè)需要哪些行業(yè)需要ESD培訓(xùn)培訓(xùn)?電子元器件制造行業(yè)電子元器件銷售行業(yè)電子元器件應(yīng)用行業(yè)在電子生產(chǎn)上進(jìn)行靜電防護(hù)，在電子生產(chǎn)上進(jìn)行靜電防護(hù)，可免：可免： 增加成本增加成本 減低質(zhì)量減低質(zhì)量 引致客戶不滿而影響公司信譽(yù)引致客戶不滿而影響公司信譽(yù)18?采購人員生產(chǎn)和質(zhì)量管理人員技術(shù)人員生產(chǎn)操作人員產(chǎn)品維修人員哪些人員需要進(jìn)行哪些人員需要進(jìn)行ESD培訓(xùn)培訓(xùn)?19靜電放電靜電放電 (ESD)ESD的方法有哪些？的方法有哪些？? ESD防護(hù)基本技術(shù)

11、手段防護(hù)基本技術(shù)手段20ESD 防護(hù)的基本技術(shù)手段1. 等電位等電位2. 接地接地3. 中和中和4. 阻值控制阻值控制5. 靜電場屏蔽靜電場屏蔽6. 濕度控制濕度控制7. 材料選擇和工藝控制避免產(chǎn)生靜電材料選擇和工藝控制避免產(chǎn)生靜電21ESD的防范的防范等電位等電位p 等電位等電位基本原理：基本原理： 讓可能接觸敏感器件的所讓可能接觸敏感器件的所有表面處于等電位狀態(tài)，有表面處于等電位狀態(tài)，避免靜電放電發(fā)生。避免靜電放電發(fā)生。p做法：所有可能接觸器做法：所有可能接觸器件的物體使用并聯(lián)連接件的物體使用并聯(lián)連接（共同連接點）（共同連接點）22ESD的防范的防范接地接地p 接地接地基本原理：將靜電通過

12、接基本原理：將靜電通過接地線或接地裝置傳導(dǎo)釋放地線或接地裝置傳導(dǎo)釋放到大地。到大地。p做法：做法：建立靜電接地系統(tǒng)建立靜電接地系統(tǒng)靜電導(dǎo)電材料的使用靜電導(dǎo)電材料的使用兩種方式：硬接地和軟接兩種方式：硬接地和軟接地地23ESD的防范的防范中和中和p 中和（離子化）中和（離子化）基本原理：基本原理：電離空氣產(chǎn)生正負(fù)離子，電離空氣產(chǎn)生正負(fù)離子，中和靜電電荷。中和靜電電荷。p做法：做法：離子風(fēng)機(jī)、離子風(fēng)槍、離離子風(fēng)機(jī)、離子風(fēng)槍、離子吧子吧自感式的離子靜電消除器自感式的離子靜電消除器24ESD的防范的防范電阻控制電阻控制p 電阻控制電阻控制基本原理：通過電阻控制，基本原理：通過電阻控制，控制過強(qiáng)的靜電釋

13、放或放控制過強(qiáng)的靜電釋放或放電，同時保證人體安全。電，同時保證人體安全。p做法：做法：靜電耗散材料的使用靜電耗散材料的使用連接安全限流電阻連接安全限流電阻25ESD的防范的防范靜電場屏蔽靜電場屏蔽p 靜電場屏蔽靜電場屏蔽基本原理：基本原理：屏蔽靜電場屏蔽靜電場阻隔靜電放電電流通過敏阻隔靜電放電電流通過敏感器件感器件p做法：做法：靜電屏蔽材料和屏蔽容靜電屏蔽材料和屏蔽容器的使用器的使用絕緣材料和阻隔結(jié)構(gòu)絕緣材料和阻隔結(jié)構(gòu)26ESD的防范的防范濕度控制濕度控制p 溫度控制溫度控制基本原理：基本原理：增加適度減少靜電的產(chǎn)生，增加適度減少靜電的產(chǎn)生，降低摩擦電壓降低摩擦電壓p做法：做法：控制濕度在控制

14、濕度在4070%27ESD的防范的防范-材料選擇和工藝控制避免產(chǎn)生靜電材料選擇和工藝控制避免產(chǎn)生靜電p材料選擇和工藝控制避免產(chǎn)生靜電材料選擇和工藝控制避免產(chǎn)生靜電基本原理：通過使用不產(chǎn)生或產(chǎn)生基本原理：通過使用不產(chǎn)生或產(chǎn)生靜電小的材料，減少靜電。靜電小的材料，減少靜電。材料表面光潔，減少靜電，靜電序材料表面光潔，減少靜電，靜電序列的應(yīng)用列的應(yīng)用p做法：做法：使用抗靜電材料使用抗靜電材料使用抗靜電劑使用抗靜電劑28ESD防護(hù)實施技術(shù)防護(hù)實施技術(shù)1.人ESDESD控制的控制的五個方面五個方面3.物料4.方法2.機(jī)器5.環(huán)境29ESD防護(hù)實施技術(shù)防護(hù)實施技術(shù)ESD 控制控制 = Man ( 人人 )

15、 + Machine (機(jī)機(jī) ) +Material (料料 ) +Method(法法 )+ Environment( 環(huán)環(huán) )Man ( 人人 )手腕帶接地手腕帶接地;ESD鞋鞋;ESD椅子椅子;防靜電服防靜電服;ESD手套手套 Machine ( 機(jī)機(jī) )接地接地與產(chǎn)品接觸部件盡量采用與產(chǎn)品接觸部件盡量采用ESD材料材料(FCT測試機(jī)臺測試機(jī)臺)；消除或屏蔽電場和干擾消除或屏蔽電場和干擾Material ( 材料材料 )使用導(dǎo)體材料使用導(dǎo)體材料(插件盒插件盒)盡量使用靜電消耗材料盡量使用靜電消耗材料使用使用 ESD地板，地板，ESD桌墊桌墊不用或盡量少用絕緣材料不用或盡量少用絕緣材料使用使

16、用ESD包裝進(jìn)行保護(hù)包裝進(jìn)行保護(hù)使用使用ESD周轉(zhuǎn)框和推車進(jìn)行搬運周轉(zhuǎn)框和推車進(jìn)行搬運Method ( 方法方法 )預(yù)防預(yù)防 （創(chuàng)建（創(chuàng)建ESD安全的環(huán)境安全的環(huán)境,人員培訓(xùn)）人員培訓(xùn)）保護(hù)保護(hù) （保護(hù)對（保護(hù)對ESD敏感的產(chǎn)品或零部件，避敏感的產(chǎn)品或零部件，避免金屬接觸免金屬接觸 ）屏蔽屏蔽 （對非（對非ESD安全的物品進(jìn)行法拉第或距安全的物品進(jìn)行法拉第或距離屏蔽離屏蔽 ）消除消除 （通過接地，離子化消除產(chǎn)生的靜電（通過接地，離子化消除產(chǎn)生的靜電）Environment ( 環(huán)境環(huán)境 )溫溫/濕度控制濕度控制離子除靜電設(shè)備離子除靜電設(shè)備員工員工ESD培訓(xùn)和操作規(guī)范的培訓(xùn)培訓(xùn)和操作規(guī)范的培訓(xùn)現(xiàn)

17、場的管理和審核現(xiàn)場的管理和審核30ESD防護(hù)實施技術(shù)防護(hù)實施技術(shù)等電位接地 中和電阻控制屏蔽濕度材選和工控保護(hù)設(shè)計人體手腕帶防靜電鞋靜電耗散材料、安全電阻防靜電服抗靜電材料、操作動作環(huán)境工作臺墊、防靜電地板、靜電接地離子風(fēng)機(jī)材料的阻值控制40-60%抗靜電材料包裝防靜電儲運設(shè)備和工具同上屏蔽帶、導(dǎo)靜電周轉(zhuǎn)箱同上材料同上抗靜電材料/靜電耗散材料/導(dǎo)靜電材料工具防靜電/導(dǎo)靜電工具同上設(shè)備靜電接地（或安全接地）導(dǎo)靜電材料同上產(chǎn)品保護(hù)設(shè)計31車間內(nèi)的車間內(nèi)的ESD措施措施: 工衣工衣,帽帽,手套手套,手腕帶手腕帶,防靜電鞋防靜電鞋,工作臺面工作臺面,防靜電地面防靜電地面,多層防靜電袋多層防靜電袋.我要做的事情是：我要做的事情是： 進(jìn)入廠區(qū)，正確穿戴防靜電工衣工帽。進(jìn)入廠區(qū)，正確穿戴防靜電工衣工帽。 操作時，正確戴好防靜電手腕帶。操作時，正確戴好防靜電手腕帶。 還有