達(dá)豐ESD培訓(xùn)ppt課件

1、 部 門(mén)： NB2/5機(jī)板制造工程課編輯制定：核 準(zhǔn)：版 本：01頁(yè) 數(shù)：26頁(yè) 日 期：2004/05/21 Quanta Computer Inc. 達(dá)豐(上海)電腦有限公司ESD培訓(xùn)教材靜電放電(ESD) 簡(jiǎn)介靜電放電（ESD）就是不同電位的兩個(gè)物體之間產(chǎn)生的電荷快速流動(dòng)的現(xiàn)象，簡(jiǎn)而言之即電荷的快速中和 。靜電電荷會(huì)不斷積累，直到造成電荷產(chǎn)生的作用停止、電荷被泄放或者達(dá)到足夠的強(qiáng)度可以擊穿周?chē)镔|(zhì)為止。電介質(zhì)被擊穿后，靜電電荷會(huì)很快得到平衡，這種電荷的快速中和就稱(chēng)為靜電放電。 靜電是怎樣產(chǎn)生的？我們知道所有的物質(zhì)都由原子構(gòu)成，原子中有電子和質(zhì)子。當(dāng)物質(zhì)獲得或失去電子時(shí)，它將失去電平衡而變

2、成帶負(fù)電或正電，正電荷或負(fù)電荷在材料表面上積累就會(huì)使物體帶上靜電。電荷積累通常因材料互相接觸分離而產(chǎn)生，也可由摩擦引起，稱(chēng)為摩擦起電。有許多因素會(huì)影響電荷的積累，包括接觸壓力、摩擦系數(shù)和分離速度等。 靜電的危害ESD對(duì)半導(dǎo)體元件的損害可能是當(dāng)今半導(dǎo)體界最為頭痛，也是最重要的一個(gè)問(wèn)題，其造成的破壞也是不易被覺(jué)察的。由于靜電在很小的電阻上快速泄放電壓，泄放電流會(huì)很大，可能超過(guò)20安培，如果這種放電通過(guò)集成電路或其他靜電敏感元件進(jìn)行，這么大的電流將對(duì)設(shè)計(jì)為僅導(dǎo)通微安或毫安級(jí)電流的電路造成嚴(yán)重?fù)p害。 靜電危害流程圖日常生活中常遇到靜電造成的困擾 日常生活中常遇到靜電造成的困擾（如：尼龍衣服吸附身體、梳

3、子吸附頭髮、螢光幕吸附灰塵、手摸門(mén)把感到電擊等），工業(yè)界靜電的危害類(lèi)型為化工製程中設(shè)備或產(chǎn)品摩擦產(chǎn)生靜電，當(dāng)大量靜電累積產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象時(shí)，若周遭為易燃性蒸氣或粉塵則可能被引燃，造成火災(zāi)或爆炸等不幸的事故，亦或電子工業(yè)中靜電的放電造成CMOS 積體電路氧化層損壞，產(chǎn)品良率下降，雖然靜電未放電，但累積在晶圓上的靜電根據(jù)布朗定律也比未帶靜電的晶圓增加250倍的粒子吸附能力，而造成產(chǎn)品的品質(zhì)缺陷，有鑑於靜電在化工業(yè)與電子工業(yè)不同型態(tài)之危害，將分別敘述其危害形成的原因與防制的方法。 ESD 影響電子系統(tǒng)的四種基本模式ESD 電流直接貫穿系統(tǒng)較弱部份並且造成系統(tǒng)混亂或損害藉由靜電電場(chǎng)感應(yīng)而造成系統(tǒng)混亂E

4、SD 電流流經(jīng)系統(tǒng)接地線(xiàn)路影響而造成系統(tǒng)混亂或損害ESD 發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)因耦合而造成系統(tǒng)混亂ESD 引起的失效模式直接損壞線(xiàn)路元件並使線(xiàn)路故障失去功能消弱線(xiàn)路元件功能並在一段時(shí)間後失去功能 (潛在失效)此種潛在失效不可見(jiàn)亦無(wú)法於功能測(cè)試中顯現(xiàn)出來(lái)為什麼要作ESD 控制?避免灰塵吸附減低元件被破壞減少產(chǎn)品失效或運(yùn)作不穩(wěn)定避免人員受傷預(yù)防火災(zāi)或爆炸發(fā)生每年因靜電不當(dāng)釋放所造成損失高達(dá)數(shù)十億美金以上如何做好ESD控制 1. 設(shè)立ESD小組與聯(lián)絡(luò)人 2. 確定損失程度 3. 評(píng)估設(shè)備，製程與需求 4. 確認(rèn)ESD敏感元件 5. 建立評(píng)審制度 6. 獲取高階管理的支持 7. ESD控制步驟與規(guī)範(fàn)

5、 8. 人員訓(xùn)練 9. 審視，監(jiān)督，分析，報(bào)告，回饋，改善常用靜電使用設(shè)備Electrostatic Voltmeters/fieldmeters : 靜電表Digital OHM Meter : 數(shù)字歐姆表Air Ionizer : 離子風(fēng)扇Wrist strap or Foot Strap (Optional) : 靜電手環(huán)或腳環(huán)Conductive Bag & Antistatic Magazine : 導(dǎo)電袋及抗靜電管Caution Label : 提醒標(biāo)簽Anti-Static Void Filler :抗靜電泡墊Dissipative Table/Floor MAT (Option

6、al) : 靜電地毯或桌墊Esd protected work station : 無(wú)靜電工作桌Caution Sign : 提醒看板ESD Protective Shoes Tester : 靜電鞋測(cè)試器數(shù)位歐姆表 三用電錶或直流電阻表應(yīng)可量測(cè) 0.1 歐姆到 1 M 歐姆 +/-10% 範(fàn)圍的電阻,且開(kāi)路電壓應(yīng)大 於1.5 V 以上.離子風(fēng)扇 工作時(shí)必須置於距離離子風(fēng)扇4英尺圓弧內(nèi), 兩邊各近似45度角範(fàn)圍內(nèi).且方向正對(duì)著工作區(qū)域 任何靜電敏感的材料放於工作臺(tái)之前, 必須把離子風(fēng)扇先打開(kāi),而且中途不可關(guān)掉. 靜電手環(huán)或腳環(huán) 靜電環(huán)必須有 1 M 歐姆+/-10% 的電阻連接到導(dǎo)電或靜電傳導(dǎo)

7、的工作桌面. 若因此使得靜電環(huán)與接地間形成2M 歐姆 +/- 10% 之電阻是可接受的.靜電環(huán)的工作電阻必須以如下的迴路每班檢驗(yàn)並做記錄,而其阻抗值 需介於 : 或500k 到 10 MEGA 歐姆. 導(dǎo)電袋及抗靜電管 1. 當(dāng)不在靜電防護(hù)區(qū)域或工作站時(shí)所有的靜電敏感材料必須裝在靜電防護(hù)包裝之內(nèi). 2. 材料在貯存或運(yùn)送中必須以導(dǎo)電管子,袋子或?qū)щ娙萜鞯确ɡ谌萜靼b. 3. 管子要用抗靜電或?qū)щ姷牟馁|(zhì) 4. 線(xiàn)上用做循環(huán)使用之管子，使用期限不得超過(guò)一年。 提醒標(biāo)籤 1. 黃色的ESD 警告標(biāo)誌必須貼在導(dǎo)電袋及包裝箱上. 2. 每件靜電防護(hù)包裝物必須有明顯的靜電警告標(biāo)籤.這靜電警告標(biāo)籤必須能在

8、三英尺外以正常目視可辨識(shí)出.抗靜電泡墊 靜電敏感材料的包裝及填充物當(dāng)使用時(shí)不得因摩擦而產(chǎn)生大於 +/- 200(TCP100V) 伏特之靜電壓.靜電地氈或桌墊(1) 1. 靜電防護(hù)傳導(dǎo)物表面至靜電接地之電阻等於或大於10E5 歐姆 到 10E9 歐姆 2. 建議最低的阻抗值是10E5 歐姆. 但是如果能夠符合當(dāng)?shù)匕踩髣t低於此建議值的阻抗可以?huà)?cǎi)用. 3. 電極-兩個(gè)重約 2.27 公斤(5 磅),直徑 6.35 公分(2.5 英吋) 的圓柱型電極每個(gè)都要有硬度在 (IRHD) 50-70 間的導(dǎo)電物相接觸. 兩個(gè)電極間的電阻在金屬表面及10 伏特或更低的量測(cè)電壓下時(shí)不得大於 1 k 歐姆.

9、4. 使用清潔且不會(huì)脫纖維的布料來(lái)清潔電極.或用至少含有70% 的異丙醇水溶液來(lái)清潔電極,並讓電極在空氣中乾燥 5. 連結(jié)儀表的一端到接地點(diǎn),另一端到電極. 將電極置於待量測(cè)物體表面相距 至少3 英尺. 輸入測(cè)試電壓並在量度穩(wěn)定或 15秒後記錄阻抗值. 停止測(cè)試 電 壓且將電極也移開(kāi). 6.在連續(xù)的地板面至少要做5 次測(cè)試或每 5000平方英尺要做5 次測(cè)試,那種 次數(shù)多就採(cǎi)用那種. 5次中至少有3.次要在有受磨損,或受化學(xué)物,水污 染或看起有些髒的地方.無(wú)靜電工作桌 1. 建議最好使用靜電傳導(dǎo)防護(hù)工作面,且直接連結(jié)到接地. 接地線(xiàn)可加或 不加 1M +/- 10 % 電阻. 2. 當(dāng)高導(dǎo)電性

10、靜電防護(hù)工作面(如:不銹鋼工作面)因製造部需要而設(shè)置時(shí), 它們需直接連結(jié)到靜電接地而不須外加一串連電阻以確定它們持續(xù)的 維持接地電位;此時(shí)每一電源插座建議需有漏電斷路器(GFCI). 3.當(dāng)使用不銹鋼工作桌面處理材料時(shí),必需在其上覆蓋一層已接地的靜電傳 導(dǎo)性桌面或其桌面電阻要符合靜電傳導(dǎo)性桌面電阻的要求,10E5到10E9 ohms.靜電接地 1. 靜電接地應(yīng)使用設(shè)備接地或大地接地. 設(shè)備接地是電源插中的電氣接地 (綠)線(xiàn)它需經(jīng)過(guò)測(cè)試.當(dāng)兩種接地方式於同一靜電防護(hù)工作站均被採(cǎi)用時(shí),在接地系統(tǒng)上它們必須被連結(jié)在一起. 2. 每個(gè)靜電工作站必須個(gè)別的連結(jié)到靜電接地. 當(dāng)一個(gè)靜電工作站上有很多靜電工

11、作面時(shí)則每一個(gè)靜電工作面需個(gè)別的接到靜電接地點(diǎn).接地線(xiàn)也不可串接, 為的是防止增加衰減時(shí)間, 並防止同時(shí)斷路的發(fā)生. 3.電性測(cè)試設(shè)備上的任何絕緣物若會(huì)接觸到或靠近半導(dǎo)體材料12 英吋以?xún)?nèi)時(shí)應(yīng)以抗靜電或靜電傳導(dǎo)物取代之.如果不可能的話(huà),則該絕緣物必須用抗靜電溶液處理過(guò). 此外,測(cè)試機(jī)臺(tái)上的金屬零件部份若會(huì)接觸到半導(dǎo)材料時(shí)則該金屬部份無(wú)論何時(shí)均要接地.是非常重要的,可以避免高敏感的半導(dǎo)體材料因靜電而受損傷 4. 設(shè)備接地導(dǎo)線(xiàn)的阻抗需小於 1 歐姆. Note: 鱷魚(yú)夾頭禁止使用.手套/手指套 1.當(dāng)需要用手套或手指套時(shí), 只有棉手套,抗靜電/導(dǎo)電手套或抗靜電/導(dǎo)電手指套可用來(lái)處理靜電敏感材料.

12、2. 處理靜電敏感材料時(shí),可只用手套,手指套或手套加上手指套.儲(chǔ)存地區(qū) 1.若儲(chǔ)物架不是一個(gè)靜電防護(hù)區(qū)域或工作站, 則靜電敏感材料必須置於靜電防護(hù)包裝物中. 2. 裝載材料成品的推車(chē)必須要有接地鍊條, 其長(zhǎng)度要能夠完全與地面接觸, 並保持乾淨(jìng)整潔, 若不潔淨(jìng)則必需更換之.可移動(dòng)的設(shè)備 可移動(dòng)的設(shè)備(例如:車(chē)子,椅子,桌子)在使用時(shí)若接近未受保護(hù)的靜電敏感材料 12 英吋以?xún)?nèi)不得產(chǎn)生大於 +/-200(TCP100V) 伏特之靜電壓.低靜電的方法 1. 相對(duì)濕度的控制 相對(duì)濕度對(duì)靜電產(chǎn)生有很大的影響如有能力最好要加以控制. 註 : 建議最小的濕度為 40% R.H. 2. 訓(xùn)練 每一區(qū)域的主管必

13、須確定其操作靜電敏感材料的人員,須受過(guò) ESD的訓(xùn)練. 註:進(jìn)入靜電防護(hù)區(qū)域之人員必須受過(guò)靜電認(rèn)知訓(xùn)練.廠(chǎng)內(nèi)其他靜電防護(hù)措施介紹導(dǎo)電地板：為確實(shí)消除靜電對(duì)電子產(chǎn)品造成的危害，工廠(chǎng)區(qū)全面舖設(shè)導(dǎo)電型PVC地毯；廠(chǎng)區(qū)工作人員穿導(dǎo)電衣導(dǎo)電鞋等。門(mén)禁管制為有效維持導(dǎo)電PVC地磚之導(dǎo)電性，除廠(chǎng)區(qū)工作人員全副抗靜電打擊裝備，所有進(jìn)入廠(chǎng)區(qū)人員（含外賓）均需穿著導(dǎo)電衣導(dǎo)電鞋（或?qū)щ娦祝?。因此廠(chǎng)區(qū)入口處均設(shè)有門(mén)禁管制憑指定識(shí)別碼刷卡入廠(chǎng)，外賓或無(wú)法刷卡人員則由專(zhuān)人陪同在入口處換穿導(dǎo)電衣及導(dǎo)電鞋套後引導(dǎo)入廠(chǎng)參觀(guān)。原物料管制(SMT)電阻類(lèi)-電容類(lèi)-電感類(lèi)-BIOS燒錄作業(yè)靜電防護(hù)管制靜電安全工作站作業(yè)人員(工作桌)接地靜電防護(hù)衣(遮蔽)靜電