ESD知識(shí)介紹課件

ESD知識(shí)介紹序

言(ELECTROSTATICDISCHARGE)

“靜電放電”

已被認(rèn)為是造成對(duì)靜電放電敏感電子零件的失效、劣化、潛在失效的主要兇手,而導(dǎo)致戰(zhàn)艦、飛機(jī)、發(fā)射和導(dǎo)引系統(tǒng)、電子和資訊設(shè)備出現(xiàn)故障,使得如此昂貴的設(shè)備變得毫無(wú)可靠度可言。目錄一.靜電系列概念及產(chǎn)生原理二.靜電對(duì)電子工業(yè)的危害三.靜電控制原理四.靜電標(biāo)示及其意義五.如何建立抗靜電的工作站六.生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)靜電防護(hù)須知靜電的概念靜電是物體表面過(guò)剩或不足的靜止電荷﹒1、靜電是一種電能，它留存物體表面；靜電是正電荷和負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果；靜電是通過(guò)電子或離子轉(zhuǎn)移而形成的。2、靜電現(xiàn)象是電荷的產(chǎn)生和消失的過(guò)程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱。靜電產(chǎn)生的原理

電子圍繞原子核運(yùn)動(dòng),一有外力即脫離軌道,離開(kāi)原來(lái)的原子而侵入其它的原子﹒A原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象,稱為陽(yáng)離子。B原子因增加電子數(shù)而帶有負(fù)電現(xiàn)象,稱為陰離子。外力包含各種能量,如動(dòng)能,位能,熱能,化學(xué)能,電磁能等.靜電識(shí)知靜電的概念靜電是電荷的產(chǎn)生與消失過(guò)程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱

特

點(diǎn)

高電位低電量小電流

作用時(shí)間短復(fù)現(xiàn)性差瞬間現(xiàn)象多受濕度影響較大

當(dāng)帶電物體接近不帶電物體時(shí)會(huì)在不帶電的導(dǎo)體的兩端分別感應(yīng)出負(fù)電和正電2.感應(yīng)起電ABC3.熱電和壓電起電、噴射起電等氣體,液體的流動(dòng)與噴射靜電識(shí)知靜電產(chǎn)生的物理過(guò)程接觸電荷轉(zhuǎn)移偶電層形成電荷分離靜電產(chǎn)生的方式接觸摩擦沖流冷凍電解壓電溫差

…...靜電產(chǎn)生在各種SMT生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)易產(chǎn)生的靜電壓值何謂靜電放電(ESD):Electro-StaticDischarge

由不同靜電電位的物體因直接接觸或因靜電場(chǎng)的感應(yīng)而導(dǎo)致物體間電荷的移動(dòng);靜電放電的快速電荷移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生很大的瞬間電流.強(qiáng)的電場(chǎng)和電磁輻射等,它們?nèi)缤ㄟ^(guò)或接近電子零件時(shí),便會(huì)加以破壞

通常,放電是電荷迅速流動(dòng),在一靜電放電過(guò)程中,電荷的迅速流動(dòng)會(huì)引起很大的瞬間電流,強(qiáng)烈的電場(chǎng)

靜電放電敏感項(xiàng)目(ESDS):對(duì)15.000伏特以下的靜電放電敏感的電氣和電子零件及裝配品和設(shè)備;CMOS,NMOS,JFET和其它低功率零件對(duì)靜電入電最敏感電電磁輻射。當(dāng)放電通過(guò)或接近電子零件時(shí),會(huì)損毀

具有限制靜電放電電壓低于靜電放電敏感零件的敏感水準(zhǔn)的靜電放電保護(hù)材料和設(shè)備的區(qū)域靜電防電保護(hù)區(qū)(ESDPROTECTEDAREA):局部處理(TOPICALINTESTATE):加在一絕緣材料的表面以降低其摩擦生電的能力的一種化學(xué)試劑在一局部的表面上利用對(duì)空氣分子充電形成正.負(fù)離子來(lái)消耗靜電電荷的設(shè)備游離器(IONIZER)離子風(fēng)機(jī)電場(chǎng)屏蔽(FIELDSHIELDING):利用傳導(dǎo)容器當(dāng)做靜電和電磁線的障礙物,使被包裝的東西不會(huì)感覺(jué)到容器表面的電荷硬接地(HARDGROUND):接地總線將一金屬棒或金屬板埋入地下,使其接地電阻在1.0Ω以內(nèi)抗靜電材料(ANTISTATICMATERIAL):在一熱塑性樹(shù)脂或其它一般性的絕緣材料內(nèi)加入一抗靜電物質(zhì)使它有抗拒摩擦生電的電荷和降低電阻系數(shù)在抗靜電范圍內(nèi)二.靜電對(duì)電子工業(yè)的危害由靜電作用對(duì)各類SMD的擊穿電壓靜電識(shí)知靜電對(duì)半導(dǎo)體元件的不良影響(一)靜吸附電靜電粒子塵埃粒子靜電吸附使IC等半導(dǎo)體制程良率受到影響,同時(shí)為了防止靜電吸附工廠對(duì)於制程空氣的潔淨(jìng)投入極大成本靜電識(shí)知靜電對(duì)半導(dǎo)體元件的不良影響(二)靜電放電(ESD)引起器件擊穿接觸-分離,摩擦,感應(yīng)致人體/設(shè)備等產(chǎn)生並釋放靜電荷芯片局部被形成硬擊穿或軟擊穿靜電識(shí)知靜電對(duì)半導(dǎo)體元件的不良影響(三)靜電感應(yīng)之靜電源使半導(dǎo)體蕊線,工具,包裝容器等產(chǎn)生較高靜電壓,會(huì)對(duì)半導(dǎo)體蕊片介質(zhì)放電芯片局部被形成硬擊穿或軟擊穿容器等上感應(yīng)靜電形成靜電壓,電電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的典型靜電源地板工作面主要設(shè)備清潔室原材料生產(chǎn)輔助物包裝材料身體衣服程序人材料環(huán)境牆壁天花板光源固定器通風(fēng)架三.靜電控制原理靜電識(shí)知電子廠典型靜電源電子裝配生產(chǎn)中的靜電源(1)工作服:同外物摩擦可產(chǎn)生6000V以上的靜電電壓並使人體電,從而通過(guò)人體放電使器件電介質(zhì)擊穿.工作鞋:達(dá)10^13OHM以上的一般工作鞋同地面摩擦產(chǎn)生的靜電傳致人體及衣服,使人體靜電不能快速泄漏從而對(duì)元器件產(chǎn)生不良影響.樹(shù)脂、浸漆封裝表面:該類物件包裝后,於運(yùn)輸過(guò)程中同外物摩擦,在其表面可產(chǎn)生幾百伏以上的靜電電壓,造成器件產(chǎn)生不良影響.靜電識(shí)知電子廠典型靜電源人體靜電源步行起電摩擦起電靜電感應(yīng)起電人體靜電產(chǎn)生原因人體對(duì)地的電阻不同布料制成的服裝和濕度關(guān)系人體電容影響人體帶電因素靜電控制原理一、靜電泄漏和耗散1、防靜電材料2、泄漏與接地----軟接地硬接地二、靜電中和將正負(fù)離子與靜電源上的正負(fù)電荷中和,從而消除靜電源上積累的靜電離子風(fēng)機(jī),靜電毛刷,抗靜電劑三、靜電屏蔽與接地四、增濕四.靜電標(biāo)示及其意義對(duì)ESD敏感的符號(hào),用來(lái)表示該物體對(duì)ESD引起的傷害十分敏感對(duì)ESD防護(hù)的符號(hào),用來(lái)表示該物體經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)具有靜電防護(hù)能力不僅表示靜電場(chǎng),同時(shí)也包括電磁場(chǎng),磁場(chǎng).不是專門針對(duì)對(duì)ESD的閃電符號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)含義是指電力供電的高壓對(duì)人體有危險(xiǎn)不應(yīng)該用此符號(hào)于ESD五.如何建立抗靜電的工作站理想的防靜電工作臺(tái)可接受的防靜電工作臺(tái)一工作站的表面或桌面完全不需要是傳導(dǎo)的,只要它不產(chǎn)生傷害性的靜電電荷即可.A.桌墊:在此工作站的工作人員的皮膚一定要接地,而腕帶(靜電手環(huán))是最安全,最方便,最易監(jiān)督和最便宜的方法.腕帶不是只接到桌面而已,而是接到桌面后再由桌面接到大地.桌面的接地,是連在腕帶連接到大地接地的同一點(diǎn).腕帶一定要有最少250KΩ的電阻才能排除電擊的可能.B.接地:C.腕帶:珠連式腕帶附件手鐲式腕帶FRED腕帶D.抗靜電包裝材料六.生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)靜電防護(hù)須知1-1.生產(chǎn)場(chǎng)地防靜電規(guī)定

f.使用三相五線制供電,其大地線可以作為防靜電地線;a.設(shè)禁止直接使用木質(zhì)地板或鋪設(shè)毛.麻.化纖地毯;b.選用防靜電活動(dòng)地板或在普通地面上鋪設(shè)防靜電地

墊,并有效地接地;c.可允許使用經(jīng)特殊處理的水磨石地面;d.防靜電系統(tǒng)必須有獨(dú)立可靠的接地裝置,接地電阻一般

小于10Ω;e.防靜電地線不得接在電源零線上,不得與防雷地線共享;g.接地主干線截面積應(yīng)不小于100mm2,支干線截面積不

小于6mm2,設(shè)備與工作臺(tái)的接地線應(yīng)采用截面積不小于

1.25mm2的多股塑料導(dǎo)線;h.接地主干線的連接方式應(yīng)采用纖焊;i.備的防靜電連接端應(yīng)保證接觸可靠,易裝拆,允許使

用各種夾式連接器;j.天花板材料應(yīng)選用抗靜電型材料制品,一般可使用石膏

板制品,禁止使用塑料制品;1-2.生產(chǎn)場(chǎng)地防靜電規(guī)定k.a生產(chǎn)場(chǎng)所的墻面可使用抗靜電墻紙,一般右使用石

灰涂料墻面,禁止使用普通墻紙和塑料墻紙;l.生產(chǎn)場(chǎng)所的環(huán)境相對(duì)濕度以不低于50%為宜;m.在不對(duì)產(chǎn)品造成有害情況下,允許使用增濕設(shè)備,以

增加溫度;n.防靜電工作區(qū)的進(jìn)口處,應(yīng)設(shè)明顯標(biāo)記,警示標(biāo)記要

符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);進(jìn)口處應(yīng)配置離子化空氣風(fēng)浴裝置應(yīng)在106-108Ω范圍內(nèi);1-3..生產(chǎn)場(chǎng)地防靜電規(guī)定a.靜電安全工作臺(tái):由工作臺(tái).防靜電桌墊.腕帶接頭和接

大地線等組成;b.防靜電桌墊上應(yīng)有兩個(gè)以上的腕帶接頭;c.靜電安全工作臺(tái)上不允許堆放塑料盒等易產(chǎn)生靜電的雜

物,圖紙資料應(yīng)放入防靜電文件袋內(nèi);d.防靜電腕帶:直接接觸靜電敏感器件的人員均須帶防靜

電腕帶,腕帶與人體皮膚有良好接觸,腕帶系統(tǒng)對(duì)電阻值

應(yīng)在106-108Ω范圍內(nèi);2-1.生產(chǎn)場(chǎng)地防靜電設(shè)施e.防靜電容器:生產(chǎn)場(chǎng)所的組件承料袋,周轉(zhuǎn)箱,PCB料架

等應(yīng)具備靜電防護(hù)作用,不允許使用金屬和普通容器,

周轉(zhuǎn)箱等必須接地;f.防靜電工作服:進(jìn)入靜電工作區(qū)的人員和接觸SMD的人

員均應(yīng)穿防靜電工作服,工作服面料應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);g.在相對(duì)濕度大于50%環(huán)境中,防靜電工作服允許范圍選

用純棉制品;2-2.生產(chǎn)場(chǎng)地防靜電設(shè)施h.進(jìn)入工作區(qū)的人員必段穿防靜電工作鞋,防靜電工作鞋

應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),穿普通鞋者應(yīng)使用導(dǎo)電鞋束或腳跟帶;i.生產(chǎn)線上用的傳送帶和傳動(dòng)軸,應(yīng)裝有防靜電接地的電

刷和支桿;j.對(duì)傳送帶表面可使用離子風(fēng)靜電消除器;k.生產(chǎn)場(chǎng)所使用的組裝夾具,檢測(cè)夾具,焊接工具,儀器等

都應(yīng)設(shè)制良好的接地線.2-3.生產(chǎn)場(chǎng)地防靜電設(shè)施附錄:防靜電用品防靜電用品一、人體靜電防護(hù)系統(tǒng)二、防靜電地坪三、防靜電操作系統(tǒng)四、特殊用品一、人體靜電防護(hù)系統(tǒng)防靜電用品靜電手環(huán)1、必須與皮膚接觸2、每天進(jìn)行點(diǎn)檢3、工作時(shí)必須接地靜電服靜電鞋、襪、手套、帽二、防靜電地坪防靜電用品1、防靜電橡膠板地面2、防靜電塑料地板3、防靜電地毯4、防靜電活動(dòng)地板5、防靜電瀝青砂漿地坪6、水泥類防靜電地坪三、防靜電操作系統(tǒng)防靜電用品1、防靜電臺(tái)墊2、防靜電軟塑料包裝袋3、防靜電硬塑料容器4、防靜電包裝盒、條、管5、防靜電臺(tái)車6、防靜電維修包7、防靜電工具：防靜電烙鐵、防靜電真空吸錫器

四、其它特殊用品防靜電用品1、防靜電清洗機(jī)2、防靜電工作椅3、防靜電貼墻紙4、防靜電窗簾5、防靜電清洗液6、防靜電毛刷7、防靜電海綿8、防靜電膠液9、增濕器10、防靜電支架車間防靜電作業(yè)指導(dǎo)

防靜電控制：4．1

員工每天當(dāng)班前打掃車間衛(wèi)生一次，防止塵埃、微粒等在空氣中積蓄摩擦而產(chǎn)生靜電。4．2保持適宜的溫濕度，溫度：18℃-28℃；濕度：40—70%，由此防止因環(huán)境高溫干燥而產(chǎn)生靜電。場(chǎng)地、儀器、人員控制：5．1在車間人員必須穿上防靜電工衣、防靜電鞋、防靜電帽、在工作范圍中必須使用有線靜電環(huán)（特殊崗位或在搬運(yùn)電子元件產(chǎn)品時(shí)可使用無(wú)線靜電環(huán)）。5．2工作臺(tái)必須鋪設(shè)防靜電臺(tái)面并接地。5．3在維修工位中，使用的儀器必須具有防靜電功能。．包裝及儲(chǔ)運(yùn)：6．1使用防靜電包裝材料包裝、儲(chǔ)存、搬運(yùn)成品。6．2包裝外箱須貼有防靜電標(biāo)識(shí)、警告員工產(chǎn)品易受靜電破壞。7．防靜電措施：7．1員工每天當(dāng)班須打掃衛(wèi)生一次。7．2員工每天上班檢查溫濕度一次。7．3

員工每天當(dāng)班利用防靜電測(cè)試儀在每個(gè)工作區(qū)尋找至少3個(gè)檢查點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。7．4

員工每天當(dāng)班利用表面阻抗測(cè)試儀在每個(gè)工作區(qū)尋找至少3個(gè)檢查點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。7．5防靜電手環(huán)必須在上班前進(jìn)行檢查，檢查合格后才能當(dāng)班作業(yè)。7．6工作臺(tái)面接地線每天須用萬(wàn)用表測(cè)試是否導(dǎo)通暢順。8．防靜電測(cè)試要求：8．1防靜電測(cè)試儀：所測(cè)試的物體或場(chǎng)地電壓須小于100V8．2表面阻抗測(cè)試儀所測(cè)試的物體或場(chǎng)地電阻須小于109Ω8．3防靜電手環(huán)測(cè)試儀測(cè)試防靜電手環(huán)時(shí)閃現(xiàn)綠燈才可算測(cè)試合格。參考資料1.

目的：1.1

貫徹靜電放電控制規(guī)范，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的防靜電基本操作，預(yù)防、消除靜電危害，保證產(chǎn)品質(zhì)量。1.2

徹靜電放電控制規(guī)范，明確防靜電工作臺(tái)的技術(shù)要求，指導(dǎo)防靜電工作臺(tái)的安裝與使用操作。1.3

貫徹靜電放電控制規(guī)范，提供設(shè)備、儀器、工具、工裝的通用防靜電技術(shù)要求，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作。1.4貫徹靜電放電控制規(guī)范，指導(dǎo)工作環(huán)境防靜電的基本操作。2、適用范圍2.1適用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)防靜電區(qū)域內(nèi)所有人員。2.2本操作指導(dǎo)書適用于公司內(nèi)所有安裝和使用防靜電工作臺(tái)的人員。2.3

適用于公司生產(chǎn)制造過(guò)程中設(shè)備、儀器、工具、工裝的ESD控制。2.4

需進(jìn)行靜電控制的區(qū)域。3.工作提要防靜電設(shè)施和器材：防靜電工作服、工作鞋操作指引/防靜電腕帶測(cè)試操作指引作業(yè)過(guò)程的防靜電指引/儀器的防靜電技術(shù)要求/工具的防靜電技術(shù)要求防靜電工作區(qū)/靜電保護(hù)接地技術(shù)要求日常使用與維護(hù)要求/

防靜電安全管理4．

防靜電設(shè)施和器材4.1

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)防靜電區(qū)域一般配備有以下一些常用的防靜電設(shè)施、器材：

防靜電工作服（含工帽）/

防靜電工作鞋/防靜電腕帶/防靜電手套、指套

防靜電包裝袋、包裝泡沫

防靜電工作臺(tái)（含臺(tái)墊、防靜電接地支線等）、工作椅

防靜電周轉(zhuǎn)箱、周轉(zhuǎn)車防靜電接地系統(tǒng)（含防靜電母線、支線，防靜電地板或地墊等）4.1.1防靜電工作服、工作鞋操作指引*所有人員進(jìn)入防靜電區(qū)域穿好防靜電工作服和防靜電工作鞋，已配發(fā)工作帽的

還必須戴好工作帽。無(wú)防靜電工作鞋的，必須穿防靜電鞋套，不允許穿著不具備防靜電功能的塑料防塵鞋套進(jìn)入防靜電區(qū)域。*工作服外部嚴(yán)禁攜帶除工卡和筆之外的金屬物件，防靜電鞋內(nèi)不得墊鞋墊。*更換工作服應(yīng)在指定地點(diǎn)進(jìn)行，不允許在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)穿、脫工作服。*防靜電工作服、工作鞋等要勤洗勤換，建議每周洗換1~2次，每次漂洗時(shí)間不超過(guò)30分鐘。4.1.2防靜電工作臺(tái)的技術(shù)要求*防靜電臺(tái)墊的尺寸應(yīng)不小于工作臺(tái)面的大小。*防靜電工作椅面對(duì)地系統(tǒng)的電阻為106~109Ω。*多個(gè)防靜電工作臺(tái)的接地線不能相互串接，應(yīng)以并聯(lián)方式與公共接地線連接。4.1.3防靜電容器：在電子設(shè)備研制生產(chǎn)過(guò)程中，一切貯存、周轉(zhuǎn)的容器（元器件袋、轉(zhuǎn)運(yùn)箱、封鎖器件存放盒等）應(yīng)具備靜電防護(hù)性能、不允許使用金屬和普通塑料容器）。4.1.4

防靜電運(yùn)輸車轉(zhuǎn)運(yùn)PCB板或電子元件時(shí)采用有防靜電性能的運(yùn)輸車。4.1.5

防靜電工作區(qū)防靜電工作區(qū)包括：電性能測(cè)試區(qū)域/外觀檢查區(qū)域/QA抽檢區(qū)域/維修區(qū)域/包裝區(qū)域；在防靜電工作區(qū)域的明顯位置應(yīng)安置防靜電警示標(biāo)志；在廠房?jī)?nèi)配備溫度計(jì)和溫度計(jì)，并每天上班前做一次記錄4.2防靜電測(cè)試操作指引4.2.1員工每天當(dāng)班須打掃衛(wèi)生一次。4.2.2員工每天上班前檢查溫濕度一次，并做好記錄。4.2.3生產(chǎn)部每三個(gè)月派專人利用表面阻抗測(cè)試議及防靜電測(cè)試儀對(duì)以下防靜電器材進(jìn)行測(cè)試。地面,物流器具,工作臺(tái),物流車進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于地面保證每天測(cè)的點(diǎn)不少于5點(diǎn)，點(diǎn)與點(diǎn)至少相距5米，并且要能夠保證至少5次測(cè)試的點(diǎn)不重復(fù)；對(duì)于物流器具、工作臺(tái),物流車保證每天測(cè)取不少于5個(gè)，并且至少5次測(cè)取的器具不能重復(fù)（每個(gè)器具上都有編號(hào)），做好測(cè)試記錄，填于對(duì)應(yīng)的圖表上。4.2.4進(jìn)入防靜電區(qū)域的所有人員每天上崗前應(yīng)使用腕帶測(cè)試儀對(duì)所配發(fā)的防靜電腕

帶進(jìn)行測(cè)試，并做好測(cè)試記錄4.2.5