ESD基礎知識培訓(2013自編版)課件

1、防靜電基礎知識培訓教材ESD推進部十月 22靜電基礎知識制造現(xiàn)場防靜電措施介紹防靜電手腕測試及使用介紹防靜電鞋測試及使用介紹常用防靜電相關儀器的介紹目 錄 十月 22一、靜電基礎知識十月 22術語解釋 ESD Plan十月 22什么叫ESDESD是Electro Static Discharge的英文縮寫,即靜電放電的意思。 ESDS:靜電放電敏感的 EPA:防靜電工作區(qū) EBP:接地連接點 SSD：靜電敏感器件 EOS：過電流、電壓破壞 MOS:金屬-氧化物半導體 EMC:電磁兼容性 LSI：大規(guī)模集成什么是靜電靜電的定義:靜電就是：靜止未流動的電荷,它能夠長時間停留在某些物體表面稱之為靜電

2、。一般存在于物體的表面，是正負電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結果。何為靜電放電：電荷的轉(zhuǎn)移就叫靜電放電，這種轉(zhuǎn)移的方式有多種。如接觸、摩擦、感應等。十月 22生活中常見的靜電?1、有沒有磨擦塑料板后舉到頭上使頭發(fā)豎起來的經(jīng)歷呢? 磨擦塑料板頭發(fā)豎起2、有沒有做過磨擦塑料直尺將小紙片吸起來的小實驗呢?磨擦直尺小紙片被吸起來十月 221、固體間摩擦產(chǎn)生靜電2、相貼的物體剝離產(chǎn)生靜電3、氣體、液體流動產(chǎn)生靜電、冬天脫毛衣時其它靜電現(xiàn)象十月 22靜電的危害與利用靜電的危害：靜電如果靜止不動，對我們?nèi)梭w及產(chǎn)品是沒有危害的。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：靜電吸附、靜電破壞、電磁干擾

3、等。靜電的利用：靜電除塵、靜電噴涂、靜電植絨、靜電復印、凈化空氣等靜電除塵:可以消除煙氣中的灰塵靜電復印:可以迅速、方便的把圖書、資料、文件復印下來. 高壓靜電還能對白酒生產(chǎn)、酸醋和醬油的陳化有促進作用。陳化后的白酒、酸醋和醬油的品味會更純正。十月 22靜電放電對電子工業(yè)的危害 ESD使ESDS元器件硬擊穿或失效ESD使元器件軟擊穿（結果可能更嚴重)靜電吸附：影響元器件或整機質(zhì)量、降低潔凈度、降低耐壓等級最終導致成品合格率降低ESD電磁輻射引起電磁干擾：邏輯電路程序混亂、溫升、硬擊穿、軟擊穿十月 22電子元件靜電破壞的種類ESD對電子元件破壞的情況可分為:1)嚴重損壞:完全失去功能（器件不能使

4、用）2)局部損壞:部分功能退化（如：耐壓降低）3)潛在損壞:部分功能退化,使用過程中繼續(xù)退化,直到完全失效4)暫時失效:數(shù)據(jù)電路中的功能受到干擾或數(shù)據(jù)(Data)遺失十月 22靜電對電子產(chǎn)品損害的特點隱蔽性：人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電。但人體也不一定能有電擊的感覺，這是因為人體感知的靜電放電電壓為23KV，所以靜電具有隱蔽性。潛在性：有些電子元器件受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降，但多次積累放電會給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。隨機性：電子元件什么情況下會遭受靜電破壞呢？ 可以這么說，從一個敏感元件的生產(chǎn)，一直到它損壞以前，所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機性，其損

5、壞也具有隨機性。復雜性：靜電放電損傷失效的分析工作，因電子產(chǎn)品的精、細、微小等結構特點而費時、費事、要求較高的技術，并往往需要使用顯微鏡等高精密儀器，且分析成本高。十月 22常見3種ESD破壞模式人體模式 人體模式(HBM):帶電人體對器件放電的情況.(在作業(yè)維修或保養(yǎng)中容易被忽略)敏感類別電壓范圍（V）0 2501A250 5001B500 10001C1000 200022000 40003A4000 80003B8000HBM敏感度級別表十月 22帶電器件模式 帶電器件模式(CDM):模擬器件在加工過程中被機器、工具充電，而隨后通過接地放電情況。器件接觸帶電體或感應而帶電后，遇地放電從而

6、造成損傷。敏感類別電壓范圍（V）C1125C2125 250C3250 500C4500 1000C51000 1500C61500 2000 C72000帶電器件模型敏感度等級十月 22常見元器件的敏感度級別十月 22人體帶電與電擊之間的關系人體的帶電電位（KV）電擊強弱1.0一點感覺都沒有3.0有被針刺的微痛的感覺4.0感到手指被用針猛扎了一下的痛6.0手指僵硬且痛，胳膊有變沉的感覺7.0感到手指和手心僵硬麻木8.0從手心到小臂有麻木感10.0整個手疼痛和有電流流過的感覺12.0有整個手被撞擊的感覺十月 22生產(chǎn)現(xiàn)場易產(chǎn)生的靜電電壓人體的動作靜電電壓濕度1020 %濕度6590 %在地毯上

7、走動時35KV1.5KV在乙烯樹脂地板上走動時12KV250V手拿乙烯塑料袋裝入器件時7KV600V在流水線工位接觸聚酯塑料袋20KV1.2KV在操作工位與聚胺酯類接觸時18KV1.5KV空氣中的水氣增加空氣導電性，因此減少靜電的產(chǎn)生或累積；從而減少靜電的產(chǎn)生，濕度控制只能作為后備的“安全網(wǎng)”。濕度是不是越高越好？高濕度的環(huán)境是不是能完全杜絕靜電的產(chǎn)生？濕度控制在什么范圍合適？濕度與人體動作的帶電電位十月 22濕度控制環(huán)境濕度： S20.20-1999中有關于濕度的定義，30% 70%，只作為參考，不是強制性標準。 公司ESD防靜電手冊中的濕度要求：必須滿足30% 75%范圍。濕度太低更容易產(chǎn)

8、生靜電，濕度太高對產(chǎn)品造成影響。冬天環(huán)境濕度太低采取的方法有：a、開啟空調(diào)自動加濕系統(tǒng)b 、增加拖地的頻率c 、使用人工加濕器d 、在工作現(xiàn)場擺放一定的水箱等濕度太高采取的方法有：a 、開啟空調(diào)抽濕b 、使用抽濕機c 、開窗、開門通風十月 22 靜電對策會依帶電物體的不同,而有不同的方法,采取錯誤的對策時非但不能除電效果,反而會造成反帶電。 所謂除電：是指將物體表面因摩擦、感應等方式而累積的靜電（，）轉(zhuǎn)變成為0V狀態(tài)。【對策例】何為靜電消除十月 22絕緣體的除靜電對策 絕緣材料即使接地也無法去除表面積累的靜電 (樹脂的成型品或橡膠等),在進行除電時,可采用“導電”化、離子中和等方法。長期做法有

9、兩種：一是在產(chǎn)品中或材料本身混合導電性材料（石墨或金屬粉等）二是在材料的表面涂上一層抗靜電劑?！緦?策 例】導體和絕緣體之間的除電關系十月 22靜電防護的基本原則 a、抑制靜電荷的積聚b、迅速、安全、有效地消除已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷本公司所采用的靜電防護的基本技術手段1、等電位連接 5、接地2、靜電中和 6、靜電屏蔽3、濕度控制 7、材料控制4、人體靜電控制 8、設計ESD保護十月 22EPA的范圍有多大EPA的范圍可以大至一個生產(chǎn)車間如：SMT、組裝車間、IQC檢驗工作臺等也可以小至一個防靜電工作包十月 22EPA的設計與設施EPA區(qū)域內(nèi)的等級劃分（按器件敏感程度）EPA區(qū)域內(nèi)需要明確的標識、警示

10、和界限EPA區(qū)域內(nèi)防靜電設施的配備（防靜電線、電氣地線、靜電測試儀、人體綜合電阻測試儀等）EPA區(qū)域內(nèi)的包裝和周轉(zhuǎn)用品需要認可敏感器件轉(zhuǎn)移到非EPA內(nèi)，均需要采用ESD防護措施必要絕緣體上的靜電如果超出風險等級，需要進行靜電中和（離子風機、離子風槍、抗靜電劑或遠離敏感器件30CM以上）十月 22完整的EPA十月 22怎樣才能降低和控制靜電的產(chǎn)生:完全避免ESD是不可能，只能減少ESD現(xiàn)象的發(fā)生；目的：減少生產(chǎn)過程中,因各種因數(shù)產(chǎn)生的靜電對ESDS器件發(fā)生ESD（靜電放電）破壞，提高電子產(chǎn)品的成品率.對于EPA：電子產(chǎn)品的維修間，檢測實驗室等。盡可能的避免ESDS器件在維修或檢測過程中由于維修或

11、檢測儀器的不規(guī)范而發(fā)生ESD現(xiàn)象，破壞ESDS器件。防靜電的目的十月 22ESD7000V1.工作人員：毛衣、貼身衣服、頭發(fā)、鞋子、手套等。2.玻璃、薄膜、塑膠、顯微鏡的平臺、面板的保護紙等。3.包裝：塑膠袋、氣泡包裝、海棉、盒子等。4.工具：塑膠工具、噴射清潔劑、吸錫工具、電烙鐵、刷子、熱風槍等。易產(chǎn)生靜電的物體十月 22生產(chǎn)環(huán)境中主要的靜電源物體或過程材料或活動工作臺面打蠟、涂層、油漆面、 普通乙烯類或塑膠地面密閉混凝土打蠟，拋光木板普通乙烯類膠片衣服普通凈化工作服普通纖維工作服非靜電鞋未處理棉花（適度低于30%）座椅拋光木板乙烯基材料玻璃纖維包裝及搬運普通塑膠-袋，包裹，信封普通氣泡袋，

12、發(fā)泡袋普通塑膠箱，手提箱，小瓶，塑膠件箱柜十月 22生產(chǎn)環(huán)境中主要的靜電源裝配、清潔、測試及維修區(qū)域噴氣清潔容器普通塑膠焊錫吸管烙鐵頭未接地刷子（駱駝/豬毛和人造纖維）用流體流動或蒸發(fā)清潔或干燥烘箱*低溫噴涂*加熱搶和吹風機*真空吸塵器*噴砂復印設備CRTs*獨立項目不是靜電源。它們包含顆粒的空氣流動產(chǎn)生靜電。十月 22二、制造現(xiàn)場防靜電措施介紹十月 22現(xiàn)場防靜電措施固定貨架的防靜電對策 采用接地線接地處理部材箱的防靜電對策使用防靜電材質(zhì)制成 產(chǎn)品的防靜電對策使用離子風機除去靜電 環(huán)境的靜電對策現(xiàn)場的濕度保持30%75%之間人體的靜電對策穿防靜電的服裝人體的靜電對策使用阻值為1的靜電手腕，作

13、業(yè)前點檢是否良好 地板的防靜電對策地板使用105109的材質(zhì)移動貨架的防靜電對策采用金屬鏈子接地除去靜電 人體的防靜電對策穿著防靜電鞋的綜合電阻為：3.5 X 107 作業(yè)臺的防靜電對策使用靜電席，靜電席須接地 ,表面阻值為：1.0 x109十月 22防靜電材料的選擇1.產(chǎn)生靜電的速度要求慢2.放電/傳電的速度要求適中3.屏蔽或隔離靜電的能力要求高4.各層材料的配合5.永久性6.對濕度的依賴7.壽命和重復使用8.污染和腐蝕十月 22防靜電手套防靜電指套防靜電手腕防靜電海綿作用：戴防靜電手套可避免操作人員手指直接接觸靜電敏感元器件，同時能安全泄放操作人員所帶的人體靜電電荷。作用：采用防靜電材料制

14、成，可避免操作人員手指直接接觸靜電敏感元器件，同時能安全泄放操作人員所帶的人體靜電電荷。作用：靜電腕主要起連接人體與靜電線并及時把人體產(chǎn)生靜電導入大地的作用，減少因人體靜電造成產(chǎn)品損壞。作用：防靜電海棉采用聚乙烯及碳墨材料制成，具有材質(zhì)軟，彈性好并有效泄放靜電電荷的性能，適用于墊放靜電敏感的集成元器件及需防震的靜電敏感器件、半成器、成品等?，F(xiàn)場防靜電物品十月 22防靜電周轉(zhuǎn)箱防靜電毛刷靜電皮防靜電元器件盒作用：具有箱體輕，防震性能好，摩擦起電低，并能有效泄放儲存物中的靜電電荷等的性能。作用：防靜電毛刷是由特殊塑膠及尼龍材料制成的曲柄毛刷，適用于清潔各種元器件及PCB板，彈性毛刷不易損壞元器件。

15、 作用：上層（綠色）為靜電耗散層，下層（黑色）為導電層。可以迅速有效的消除物體表面的靜電電荷。使人體及與臺面接觸的ESD鑷子、工具、器具、儀表等達到均一的電位并釋放靜電 。作用：靜電元器件盒是采用防靜電材料制成，具有有效泄放靜電電荷的性能，適用于儲存散裝靜電敏感元器件。現(xiàn)場防靜電物品十月 22防靜電中空周轉(zhuǎn)箱 防靜電周轉(zhuǎn)架防靜電工藝卡套防靜電袋作用：防靜電中空周轉(zhuǎn)箱是采用防靜電中空板制成，具有箱體輕，防震性能好，摩擦起電低，并能有效泄放儲存物中的靜電電荷等性能。作用：具有有效泄放靜電電荷性能，適用于儲裝靜電敏感元器件及PCB電路板。作用：防靜電工藝卡套可以防止靜電電荷的產(chǎn)生。作用：具有有效泄放

16、靜電電荷性能，適用于儲裝靜電敏感元器件?，F(xiàn)場防靜電物品十月 22現(xiàn)場防靜電設備離子吹風機離子吹風槍 防靜電離子吹風機和離子吹風槍是消除物體表面靜電最有效、最快速、最簡便、最實用的設備，廣泛用于靜電防護工作區(qū)內(nèi)作消除靜電（中和物體表面靜電）之用。 注意事項：離子風機固定好的位置不可移動，不可隨意調(diào)節(jié)風的大小，以免失去消除靜電的功能。十月 22EPA設備防靜電措施另外，生產(chǎn)線上使用的電烙鐵、電批等治工具、測試工具等也需接地。注：公司的黃綠雙色線為：電氣地線，藍色為：防靜電地線十月 22EPA接地規(guī)范對設備外殼牢固接地并分類捆扎工作臺面膠皮對地系統(tǒng)靜電接地線對作業(yè)工作臺面，鋪設防靜電膠皮并進行牢固接

17、地十月 22防靜電不符合做法赤手拿取IC十月 22防靜電不符合做法摩擦起電靜電感應破壞了防靜電席的功能流水線的靜電未焊錫加固十月 22ESDS警告標準符號圖例付上標語的例子(英語版)MIL 標準包裝袋上常用的標準符號付上標語的例子(中文版)十月 22靜電敏感的常見元件的認識LED:LCD:IC:十月 22三、防靜電手腕測試及使用介紹十月 22靜電手腕帶的構成防靜電手腕帶插頭松緊帶防靜電手腕帶彈簧軟線(250CM)手腕帶接觸片活動按扣(內(nèi)含1M電阻)構成:它由防靜電松緊帶,活動按扣,彈簧軟線,保護電阻(1M)內(nèi)藏.以及插頭和夾頭組成.十月 22雙回路靜電手腕帶的構成PU線，內(nèi)含7芯銅鉑絲，線徑2

18、.5mm，線長250cm活動按扣(內(nèi)含1M電阻)活動松緊帶防靜電手腕帶插頭功能:在0.1秒時間內(nèi)，安全地除去人體產(chǎn)生的靜電，雙回路手腕帶使用時的效果相當于增加了雙保險，適合對靜電要求極高的場合或工位。十月 22作用：檢測靜電手腕的阻值是否在規(guī)格內(nèi)。靜電腕測試儀構成指示燈測試器按扭型 號靜電線插座十月 22靜電腕測試儀使用 赤手壓下測試器按扭，確認指示燈和蜂鳴器。綠燈亮且蜂鳴器鳴叫時則判定靜電手腕為OK，并在點檢表上做好記錄；紅燈亮或蜂鳴器未鳴叫時則判定靜電手腕測試NG。確認靜電手腕是否佩帶好，靜電手腕有沒有插入靜電手腕插座中。測試儀綠燈亮OK測試儀紅燈亮NG十月 22靜電腕測試注意事項 皮膚須與靜電測試儀 按鈕緊貼手套未褪，皮膚未與按鈕接觸良好手腕環(huán)未與皮膚緊貼手腕環(huán)與皮膚隔有手套十月 22雙回路手腕帶使用規(guī)范十月 22四、防靜電鞋測試及使用介紹十月 22防靜電鞋靜電鞋注意事項： 1、靜電鞋必須勤換洗，以保證其良好的防靜電功能； 2、入室前必須穿好靜電鞋，并對其進行點檢測試。十月 22靜電鞋測試儀的構成作用：檢測人體穿著靜電鞋時的綜合電阻值是否在規(guī)格值內(nèi)高端指示燈PASS指示燈低端指示燈低電壓指示燈測試按鍵腕帶測試孔轉(zhuǎn)換開關電極板支架接地孔測試面板支架升降十月 22防靜電鞋的測試1、將靜電鞋穿好后踩在測試器電極板上，進行單