ESD培訓(xùn)文檔課件

ESD防護(hù)工作培訓(xùn)——AssemblyTechnologySection,EngineeringDept.2008-5-09目錄目的1定義2職責(zé)3防護(hù)程序4儀器選用5什么是靜電？有繩靜電環(huán)好還是無(wú)繩靜電環(huán)好？當(dāng)一個(gè)物體帶有一定量?jī)舻恼姾苫騼舻呢?fù)電荷時(shí)，可以稱(chēng)其帶有靜電.靜電是一種相對(duì)的稱(chēng)謂，因?yàn)樵谠S多情況下，靜電經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)慢慢減小。這段時(shí)間的長(zhǎng)度與物體的電阻有關(guān)。實(shí)際應(yīng)用中的兩個(gè)極端的例子是塑料和金屬。一般來(lái)說(shuō)，塑料的電阻非常高，因此塑料能長(zhǎng)時(shí)間保持帶靜電，而金屬的電阻非常低，接地的金屬帶靜電的時(shí)間極短。如果給定物體的電量，那么電容越低，則電壓越高，反之亦然。塑料一般來(lái)說(shuō)電容非常低，因此很少的電量就可以產(chǎn)生很高的電壓。相反，金屬的電容非常高，因此較多的電量只產(chǎn)生較低的電壓。這就是在實(shí)際應(yīng)用中，使用塑料產(chǎn)生的靜電問(wèn)題更加受人重視的原因。高電壓會(huì)吸引塵土、導(dǎo)致操作員受電擊或?qū)е挛矬w性狀改變。現(xiàn)在我們來(lái)談?wù)劅o(wú)繩靜電環(huán)和有繩靜電環(huán)有繩靜電環(huán)的作用1.直接對(duì)人體產(chǎn)生的靜電電壓起到一個(gè)釋放的作用，是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，對(duì)產(chǎn)品的電子元器件進(jìn)行保護(hù)2.通過(guò)人體電阻104Ω+靜電環(huán)上1MΩ,使靜電電壓能夠以比較適中的速度導(dǎo)通至靜電接地線(xiàn)，以達(dá)到對(duì)人體進(jìn)行保護(hù)的作用無(wú)繩靜電環(huán)：在員工生產(chǎn)中，員工身體上帶的靜電、工作中衣服身體和外界摩擦產(chǎn)生的靜電都傳導(dǎo)至靜電環(huán)處，此時(shí)的無(wú)繩靜電環(huán)不能夠?qū)㈧o電釋放出來(lái)，而是將靜電積累到一定程度才釋放，就有可能蓄積5KV以上的靜電電壓，電子元器件被擊穿的可能性將加大。有繩靜電環(huán)在生產(chǎn)中，靜電的產(chǎn)生是隨處都在發(fā)生的，有繩靜電環(huán)就是將不斷生成的靜電，通過(guò)接地線(xiàn)直接釋放出去，這樣就不會(huì)對(duì)我們的產(chǎn)品造成危險(xiǎn)。為什么車(chē)間在使用離子風(fēng)蛇時(shí)不使用電源？現(xiàn)在我們車(chē)間使用的風(fēng)蛇基本上都是少了一個(gè)保護(hù)頭的，備品室就有10幾個(gè)是少了頭不能用了的；風(fēng)蛇由管子和蛇頭組成，蛇頭周?chē)际菍?dǎo)體，它的尖端，也就是電極針會(huì)在工作中產(chǎn)生極高的電壓，對(duì)操作員工的安全將構(gòu)成了極大的危險(xiǎn)。而只接氣不接電源會(huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生什么風(fēng)險(xiǎn)？我們知道摩擦就會(huì)產(chǎn)生靜電，打個(gè)比方，貼膜機(jī)使用的是卷料，期間的摩擦產(chǎn)生的靜電我們就不難想象，而此時(shí)風(fēng)蛇吹出來(lái)的風(fēng)就只是普通風(fēng)，不僅對(duì)產(chǎn)品靜電的釋放起不到任何作用，很可能會(huì)增加產(chǎn)品表面的靜電電壓。離子風(fēng)蛇在今后的使用中應(yīng)注意

1.電源必須有地線(xiàn)，且要保證充分接地變壓器必須保證良好接地工作時(shí)間最多不要超過(guò)16小時(shí)，過(guò)熱導(dǎo)致線(xiàn)路發(fā)生失效。2.氣源二級(jí)過(guò)濾：可能會(huì)含有水、油、塵埃/粉塵微粒會(huì)進(jìn)入離子發(fā)生室并附著于塑料部件內(nèi)壁，累積到一定程度，離子針就會(huì)對(duì)其打火3.氣壓應(yīng)為50~60Psi4.清潔的方法最好用棉簽酒精清洗離子針上的殘留物。一方面，隨著電子設(shè)備向小型化、多功能化及智能化方向發(fā)展，電子設(shè)備使用高集成度的集成電路。然而，高集成度的集成電路采用特殊的制作工藝，如薄膜技術(shù)、淺PN結(jié)、GaAs材料、微小封裝等，具有線(xiàn)間距短、線(xiàn)細(xì)、集成度高、運(yùn)算速度快、低功率和輸入阻抗高的特點(diǎn)，因而導(dǎo)致這種器件對(duì)靜電越來(lái)越敏感，其對(duì)ESD、電浪涌、機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力等更為敏感，有的VMOS器件，相應(yīng)的耐靜電擊穿電壓（VESD）只有30V。就美國(guó)來(lái)說(shuō)，其電子工業(yè)界每年因ESD造成的損失就達(dá)幾百億美元。所以，ESD在電子工業(yè)中有“硬病毒”之稱(chēng)，是電子工業(yè)的隱性殺手。因此，在我們的日常生產(chǎn)過(guò)程中加大對(duì)ESD的認(rèn)識(shí)，提高對(duì)ESD的防護(hù)是非常必要的。另一方面，一些表面電阻率很高的高分子材料如塑料、橡膠制品的廣泛應(yīng)用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程的高速化，使得靜電荷能夠積累到很高的程度，很容易產(chǎn)生靜電放電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)使用的故障原因中，元器件失效約占45%靜電知識(shí)ESD在現(xiàn)代電子工業(yè)中難以控制的原因是：ESD破壞電子元件是完全感覺(jué)不到的。因?yàn)?，要產(chǎn)生能聽(tīng)到“啪啪”聲的靜電放電現(xiàn)象需要約2000V這么大的電荷積累，3000V電荷可以感到像一次小的電擊，5000v才可看到火花。普通器件如CMOS或EPROM芯片分別受到250v和100v的ESD電勢(shì)即可能受到損傷，而越來(lái)越多的現(xiàn)代電子器件包括奔騰處理器只要5v的電勢(shì)就能使之癱瘓。而人類(lèi)通過(guò)日?；顒?dòng)可產(chǎn)生高達(dá)25000V的靜電放電。所以ESD看不見(jiàn)、聽(tīng)不到或感覺(jué)不到，但可造成重大的電子設(shè)備損傷和毀壞靜電知識(shí)靜電對(duì)電子設(shè)備損害的特點(diǎn)：

隱蔽性：人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電。但是發(fā)生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺(jué)，這是因?yàn)槿梭w感知的靜電放電電壓為2~3KV，所以靜電具有隱蔽性。潛在性：有些電子器件受到靜電損傷后的性能沒(méi)有明顯的下降，但多次累加靜電放電會(huì)給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。因此靜電對(duì)器件的損傷具有潛在性。靜電知識(shí)靜電對(duì)電子設(shè)備的損害的形式：靜電吸附灰塵，降低器件的絕緣電阻，從而影響電子設(shè)備的壽命。靜電放電破壞，使器件受損不能工作，電子設(shè)備遭到完全破壞。產(chǎn)生的主要原因是靜電放電造成器件承受過(guò)壓，介質(zhì)被擊穿，或過(guò)流使得內(nèi)部電路金屬導(dǎo)線(xiàn)熔斷、硅片局部融化等。靜電知識(shí)靜電放電場(chǎng)或電流產(chǎn)生的熱，使器件有潛在的損傷。含這些器件的電子設(shè)備，可靠性變差。靜電放電產(chǎn)生的電磁幅度很大（達(dá)幾百伏/米），頻譜極寬（從幾十兆到幾千兆），對(duì)電子設(shè)備造成干擾甚至損壞。研究ESDEMP（靜電放電電磁脈沖）對(duì)電子設(shè)備的影響時(shí)，進(jìn)行ESDEMP對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的輻照效應(yīng)試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，單片機(jī)系統(tǒng)在ESDEMP作用下，會(huì)出現(xiàn)死機(jī)、重啟動(dòng)、通訊出錯(cuò)和數(shù)據(jù)采集誤差增大等現(xiàn)象。2.定義：ESD-electrostatic

discharge靜電放電：

指靜電電荷在不同電勢(shì)的物品或表面之間轉(zhuǎn)移的過(guò)程。CDM—ChargeDeviceModel

元件充電模式EPA—ESDProtectedArea.ESD防護(hù)區(qū)域UPA-ESDUnprotectedArea.ESD非防護(hù)區(qū)域ESDS—ElectrostaticDischargeSensitiveDevice

靜電敏感元件HBM—HumanBodyModel–dischargetype

人體放電模式MM—MachineModel–dischargetype

機(jī)器放電模式消散性材料（DissipativeMaterial）-表面電阻值在1.0X105歐姆~9.9X1010歐姆的材料絕緣材料（InsulativeMaterial）-表面電阻值大于1.0X1011歐姆的材料導(dǎo)電材料（ConductiveMaterial）-表面電阻值小于1.0X105歐姆的材料3.職責(zé)

3.1品質(zhì)部3.1.1對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)及倉(cāng)庫(kù)的防靜電作業(yè)實(shí)施狀況進(jìn)行審核。3.1.2對(duì)違反靜電防護(hù)作業(yè)要求的行為進(jìn)行糾正。3.1.3負(fù)責(zé)配合設(shè)備部定期對(duì)設(shè)備接地系統(tǒng)和ESD接地系統(tǒng)的定期檢測(cè)。3.1.4IPQC負(fù)責(zé)巡視產(chǎn)線(xiàn)ESD執(zhí)行情況.3.1.5IQC負(fù)責(zé)靜電敏感元件及包裝材料的來(lái)料檢驗(yàn)工作。3.2設(shè)備部3.2.1負(fù)責(zé)驗(yàn)收與靜電防護(hù)相關(guān)的量具及這些量具的一些定期的復(fù)測(cè)，由各部門(mén)提出需求。3.2.2提供靜電破壞防護(hù)技術(shù)的支持與指導(dǎo)。3.2.3負(fù)責(zé)靜電接地系統(tǒng)的主線(xiàn)及支線(xiàn)的架設(shè)、維護(hù)、保養(yǎng)。3.2.4

配合品質(zhì)部門(mén)對(duì)設(shè)備的接地狀況進(jìn)行檢測(cè)。3.2.5

指定專(zhuān)人管理組裝車(chē)間的ESD防護(hù)，確保靜電敏感電子組件在生產(chǎn)、檢驗(yàn)、測(cè)試的過(guò)程中均符合ESD要求。3.2.6負(fù)責(zé)組織對(duì)新進(jìn)員工進(jìn)行靜電防護(hù)知識(shí)的培訓(xùn)，以及在職員工定期培訓(xùn)。3.2.6.1所有在EPA區(qū)域工作的相關(guān)人員須接受相應(yīng)的ESD培訓(xùn).3.2.6.2ESDFPO(FactoryProcessOwner)負(fù)責(zé)引導(dǎo)每個(gè)區(qū)域ESD負(fù)責(zé)人相關(guān)工程師級(jí)培訓(xùn);3.2.6.3每個(gè)區(qū)域ESD負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)每個(gè)區(qū)域,拉/助拉/組長(zhǎng)們相關(guān)的拉組長(zhǎng)級(jí)ESD培訓(xùn);3.2.6.4拉/助拉/組長(zhǎng)們負(fù)責(zé)所屬員工們ESD知識(shí)培訓(xùn)。3.2.7由各部門(mén)提出靜電防護(hù)的需求，配合各部門(mén)對(duì)靜電防護(hù)需求的制作/檢查/記錄等。ESD防護(hù)人員職責(zé)ESD防護(hù)控制將貫穿產(chǎn)品的生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程中，這意味著持續(xù)的防護(hù)將通過(guò)購(gòu)買(mǎi),收貨,生產(chǎn),檢查,測(cè)試,存儲(chǔ),發(fā)貨,設(shè)施安裝,使用、維護(hù)以及ESDS零件修理和服務(wù)。ESD防護(hù)工作涵蓋EPA之內(nèi)所有人員，制造過(guò)程的設(shè)備和材料等

ESDFPO為工廠ESD隊(duì)協(xié)調(diào)員，是廠房過(guò)程所有者(FactoryProcessOwner)；其職責(zé)是：協(xié)調(diào)：協(xié)調(diào)工廠的ESD防護(hù)處理活動(dòng)；協(xié)調(diào)工廠的靜電防護(hù)隊(duì)工作；是工廠與GlobalESD溝通和通訊的平臺(tái)。管理：通過(guò)創(chuàng)建靜電防護(hù)發(fā)展計(jì)劃來(lái)改進(jìn)防護(hù)過(guò)程;安排和參與靜電防護(hù)審核;安排廠房生產(chǎn)線(xiàn)ESD風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析;安排和參與靜電防護(hù)過(guò)程評(píng)估。為工廠安排靜電防護(hù)培訓(xùn)。

行動(dòng)建立工廠的靜電防護(hù)隊(duì)伍;提供靜電防護(hù)過(guò)程知識(shí)和信息分享;協(xié)調(diào)參與公司靜電防護(hù)隊(duì)的一些活動(dòng);參與各TIMEZONE的靜電防護(hù)活動(dòng)；與工廠過(guò)程所有者,專(zhuān)家一起工作,為實(shí)行靜電防護(hù)提供支持；貫徹工廠正常營(yíng)運(yùn)必需的靜電防護(hù)水平。根據(jù)產(chǎn)品具體指示和方針,與靜電防護(hù)隊(duì)核實(shí)靜電防護(hù)預(yù)防措施。特別是為ESDS指定ESD高度敏感元件和ESD敏感元件。

報(bào)告監(jiān)控和建立工廠營(yíng)運(yùn)的ESD防護(hù)能力的報(bào)告;靜電防護(hù)活動(dòng)和培訓(xùn)管理報(bào)告;為T(mén)Z工程所有者報(bào)告ESD防護(hù)能力。部門(mén)ESD負(fù)責(zé)人協(xié)助工廠FPO協(xié)調(diào)本部門(mén)的ESD防護(hù)工作,是部門(mén)ESD防護(hù)的負(fù)責(zé)人;監(jiān)督及保證各部門(mén)ESD設(shè)施有效工作為本部門(mén)提供ESD防護(hù)培訓(xùn);新產(chǎn)品,新設(shè)備,生產(chǎn)線(xiàn)ESD防護(hù)能力評(píng)估;ESD防護(hù)風(fēng)險(xiǎn)分析,報(bào)告.參與ESD防護(hù)過(guò)程審核;拉/組長(zhǎng)職責(zé)協(xié)助部門(mén)ESD負(fù)責(zé)人的工作;為拉/組雇員ESD提供培訓(xùn);并負(fù)責(zé)管理;日常檢查拉/組雇員的ESD防護(hù)工作情況,并報(bào)告;檢查拉/組雇員是否穿帶ESD防護(hù)設(shè)施如:工衣,工鞋/鞋套,手套/指套,手腕帶,并檢查其測(cè)試情況;開(kāi)拉前,負(fù)責(zé)檢查離子風(fēng)槍的電源是否工作;機(jī)器的接地線(xiàn)是否良好;手腕帶接頭是否良好;否則需通知相關(guān)人員處理;參與生產(chǎn)線(xiàn)的ESD防護(hù)評(píng)估和過(guò)程審核.產(chǎn)線(xiàn)員工的職責(zé)：牢記ESD防護(hù)是每個(gè)員工的職責(zé)和義務(wù);進(jìn)入EPA區(qū)須穿帶手腕帶和工鞋,并測(cè)試合格,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理;工作臺(tái)表面不要擺放產(chǎn)生靜電而與工作無(wú)關(guān)的材料;不要將絕緣材料材料帶進(jìn)EPA;不要將ESD敏感元件放置于靜電存在區(qū);

開(kāi)拉前檢查手腕帶插頭是否完好,接地線(xiàn)是否良好,離子風(fēng)槍電源是否正常工作,否則須通知相關(guān)人員從速處理.4.防護(hù)程序靜電防護(hù)方法4.

1使用防靜電材料：金屬是導(dǎo)體，因?qū)w的漏放電流大，會(huì)損壞器件。另外由于絕緣材料容易產(chǎn)生摩擦起電，因此不能采用金屬和絕緣材料作防靜電材料。而是采用表面電阻l×105Ω·cm以下的所謂靜電導(dǎo)體，以及表面電阻1×105-1×108Ω·cm的靜電亞導(dǎo)體作為防靜電材料。例如常用的靜電防護(hù)材料是在橡膠中混入導(dǎo)電碳黑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，將表面電阻控制在1×106Ω·cm以下。

4.2泄漏與接地：對(duì)可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生靜電的部位進(jìn)行接地，提供靜電釋放通道。采用埋大地線(xiàn)的方法建立“獨(dú)立”地線(xiàn)。使地線(xiàn)與大地之間的電阻＜10Ω。(參見(jiàn)GBJl79或SJ／T10694—1996)靜電防護(hù)材料接地方法：將靜電防護(hù)材料(如于作臺(tái)面墊、地墊、防靜電腕帶等)通過(guò)1MΩ的電阻接到通向獨(dú)立大地線(xiàn)的導(dǎo)體上(參見(jiàn)SJ／T10630-1995)。串接1MΩ電阻是為了確保對(duì)地泄放＜5mA的電流，稱(chēng)為軟接地。設(shè)備外殼和靜電屏蔽罩通常是直接接地，稱(chēng)為硬接地。

4.3導(dǎo)體帶靜電的消除：導(dǎo)體上的靜電可以用接地的方法使靜電泄漏到大地。放電體的電壓與釋放時(shí)間可用下式表示：

UT=U0L1/RC

式中UT-T時(shí)刻的電壓(V)U0一起始電壓(V)R-等效電阻(Ω)C-導(dǎo)體等效電容(pf)一般要求在1秒內(nèi)將靜電泄漏。即1秒內(nèi)將電壓降至1OOV以下的安全區(qū)。這樣可以防止泄漏速度過(guò)快、泄漏電流過(guò)大對(duì)ESDS造成損壞。若U0=500V，C=200pf，想在1秒內(nèi)使UT達(dá)到100V，則要求R=1．28×109Ω。因此靜電防護(hù)系統(tǒng)中通常用1MΩ的限流電阻，將泄放電流限制在5mA以下。這是為操作安全設(shè)計(jì)的。如果操作人員在靜電防護(hù)系統(tǒng)中，不小心觸及到220V工業(yè)電壓，也不會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)。4.4非導(dǎo)體帶靜電的消除：對(duì)于絕緣體上的靜電，由于電荷不能在絕緣體上流動(dòng)，因此不能用接地的方法消除靜電。使用離子風(fēng)機(jī):

離子風(fēng)槍(離子風(fēng)扇)等能對(duì)不同極性的帶電體進(jìn)行電離，并在20秒鐘以?xún)?nèi)將高至1000V的電壓衰減到低于100V以下,在消除靜電的同時(shí)又能消除表面灰塵.在靜電場(chǎng)或靜電壓有潛在危險(xiǎn)時(shí)，必須使用離子風(fēng)槍或離子風(fēng)機(jī)等來(lái)中和靜電或者靜電場(chǎng)；每個(gè)班次開(kāi)拉前必須檢查其電源是否開(kāi)；離子風(fēng)槍嘴離工件正確的使用距離為15厘米左右,離子風(fēng)機(jī)離工件正確的使用距離為30厘米左右.吹氣時(shí)須注意檢查位置。測(cè)量頻次為每月進(jìn)行一次.非導(dǎo)體帶靜電的消除措施對(duì)EPA區(qū)離子風(fēng)槍,具體參數(shù)如下：

離子風(fēng)槍

總衰減時(shí)間平衡電壓EMI(電磁干擾)

從1000到100伏特<5秒平衡電壓U<±50伏特離子風(fēng)槍引起的電磁干擾EMI不能干擾電子儀器。

使用靜電消除劑:

靜電消除劑屬于表面活性劑?？捎渺o電消除劑檫洗儀器和物體表面，能迅速消除物體表面的靜電

控制環(huán)境相對(duì)濕度:控制相對(duì)濕度可提高非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率，使物體表面不易積聚靜電。相對(duì)濕度（RH）控制在50%左右，例如北方干燥環(huán)境可采取加濕通風(fēng)的措施濕度對(duì)經(jīng)典的影響對(duì)照表如下:

相對(duì)濕度對(duì)靜電電壓影響對(duì)照表溫度:21℃左右靜電電壓(V)靜電產(chǎn)生途徑10-20%RH60-90%RH從地毯上走過(guò)350001500在乙烯基地板上走過(guò)12000250工人在工作臺(tái)工作6000100乙烯基包封的生產(chǎn)說(shuō)明7000600普通聚乙烯袋200001200墊以聚氨基甲酸酯海綿的工作椅180001500非導(dǎo)體帶靜電的消除措施

采用靜電屏蔽:

對(duì)易產(chǎn)生靜電的設(shè)備可采用屏蔽罩(籠)，并將屏蔽罩（籠）有效接地。工藝控制法：