《ESD基礎(chǔ)知識培訓(xùn)B》課件

ESD基本知識培訓(xùn)教材

Jul,20101可整理ppt內(nèi)容:

術(shù)語定義靜電的產(chǎn)生靜電的影響靜電釋放(ESD)ESD材料

ESD控制方法2可整理ppt1.靜電相關(guān)術(shù)語

a.靜電：物體表面過剩或不足的靜止的電荷

b.靜電場：靜電在其周圍形成的電場

c.靜電放電：兩個(gè)具有不同靜電電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應(yīng)引起兩物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移。靜電電場的能量達(dá)到一定程度后，擊穿其間介質(zhì)而進(jìn)行放電的現(xiàn)象就是靜電放電。

d.靜電敏感度：元器件所能承受的靜電放電電壓

e.靜電敏感器件：對靜電放電敏感的器件

f.接地：電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體，如大地，船等.

g.中和：利用異性電荷使靜電消失

h.防靜電工作區(qū)：配備各種防靜電設(shè)備和器材，能限制靜電電位，具有明確的區(qū)域界限和專門標(biāo)記的適于從事靜電防護(hù)操作的工作場地3可整理ppt2.靜電的產(chǎn)生1.靜電的產(chǎn)生方式a.摩擦:在日常生活中，任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電，而產(chǎn)生靜電的最普通方法，就是摩擦生電。材料的絕緣性越好，越容易是使用摩擦生電。另外，任何兩種不同物質(zhì)的物體接觸后再分離，也能產(chǎn)生靜電；。

b.感應(yīng)：針對導(dǎo)電材料而言，因電子能在它的表面自由流動(dòng)，如將其置于一電場中，由于同性相斥，異性相吸，正負(fù)電子就會(huì)轉(zhuǎn)移。

c.傳導(dǎo)：針對導(dǎo)電材料而言，因電子能在它的表面自由流動(dòng)，如與帶電物體接觸，將發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。

Tribo(Seperation)(摩擦)Induce(感應(yīng))Sparking(電火花)IONsources(離子源)Particlesspray(dryAir)(粒子噴射)產(chǎn)生正電荷材料產(chǎn)生負(fù)電荷材料4可整理ppt2.靜電的產(chǎn)生2.靜電度量

a.Charge(電荷）

COULOMB(庫侖C，納庫侖nC）

1nC=1/109C=6.25x1011electrons

b.靜電產(chǎn)生的大小還與環(huán)境的溫度和濕度有關(guān)。溫度高和濕度低，易產(chǎn)生靜電；尤其是濕度對靜電產(chǎn)生的大小有較大的影響。5可整理ppt2.靜電的產(chǎn)生6可整理ppt3.靜電的影響集成電路元器件的線路縮小，耐壓降低，線路面積減小，使得器件耐靜集成電路元器件的線路縮小，耐壓降低，線路面積減小，使得器件耐靜電沖擊能力的減弱，靜電電場（StaticElectricField）和靜電電流（ESDcurrent）成為這些高密度元器件的致命殺手。同時(shí)大量的塑料制品等高絕緣材料的普遍應(yīng)用，導(dǎo)致產(chǎn)生靜電的機(jī)會(huì)大增。日常生活中如走動(dòng)，空氣流動(dòng)，搬運(yùn)等都能產(chǎn)生靜電。人們一般認(rèn)為只有CMOS類的晶片才對靜電敏感，實(shí)際上，集成度高的元器件電路都很敏感。

1.靜電對電子元件的影響

A）靜電吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產(chǎn)品的功能與壽命。

B）因電場或電流破壞元件的絕緣或?qū)w，使元件不能工作（完全破壞）。

C）因瞬間的電場或電流產(chǎn)生的熱，元件受傷，仍能工作，壽命受損。

7可整理ppt3.靜電的影響2、靜電損傷的特點(diǎn)：

a.隱蔽性人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電，但發(fā)生靜電放電，人體也不一定能有電擊的感覺。這是因?yàn)槿梭w感知的靜電放電電壓為2-3KV。

b.潛伏性有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會(huì)給器件造成內(nèi)傷而形成隱患，而且增加了器件對靜電的敏感性。已產(chǎn)生的問題并無任何方法可治愈。

3.隨機(jī)性電子元件什么情況下會(huì)遭受到靜電破壞呢？可以這么說，從一個(gè)元件生產(chǎn)后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(jī)性。由于靜電的產(chǎn)生和放電都是瞬間發(fā)生的，及難預(yù)測和防護(hù)。

4.復(fù)雜性靜電放電損傷分板工作，因電子產(chǎn)品的精細(xì)，微小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)錢，要求較復(fù)雜的技術(shù)往往需要使用掃描電鏡等精密儀器，即使如此有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別，使人誤把靜電損傷失效當(dāng)作其它失效，這是對靜電放電損害未充分認(rèn)識之前，常常歸咎于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺的掩蓋了失效的真正原因。

5.嚴(yán)重性ESD問題表面上看來只影響了制成品的用家，但實(shí)際上亦影響了各層次的制造商，如：保用費(fèi)、維修及公司的聲譽(yù)等等。8可整理ppt靜電的影響3.靜電損壞引起的成本大小分布X10損失9可整理ppt4.靜電釋放(ESD)什么是ESD?

ESD:ElectrostaticDischarge的縮寫,即靜電放電.

定義:在不同的電位情況下,靜電荷從一處體表轉(zhuǎn)移至另一處體表所產(chǎn)生的中和效應(yīng)。ESD屬于超壓電效應(yīng)(EOS)的范疇。2.什么是EOS?

EOS:ElectricalOverstress的縮寫,即電過載.

定義:對產(chǎn)品施加超過其所能承受的做高電壓或電流所產(chǎn)生的效應(yīng)。電過載效應(yīng)是一種因電流的瞬間變化、震蕩或電磁干擾對電子零件造成故障或退化的一種現(xiàn)象。10可整理ppt4.靜電釋放(ESD)3.靜電釋放的模式人體型式即指當(dāng)人體活動(dòng)時(shí)身體和衣服之間的摩擦產(chǎn)生摩擦電荷。當(dāng)人們手持ESD敏感的裝置而不先釋放電荷到地，摩擦電荷將會(huì)移向ESD敏感的裝置而造成損壞。

b.微電子器件帶電型式既指這些ESD敏感的裝置，尤其對塑料件，當(dāng)在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生摩擦電荷，而這些摩擦電荷通過低電阻的線路非常迅速地瀉放到高度導(dǎo)電的牢固接地表面，因此造成損壞；或者通過感應(yīng)使ESD敏感的裝置的金屬部分帶電而造成損壞。

c．場感類型式即有強(qiáng)電場圍繞，這可能來之于塑性材料或人的衣服，會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)化跨過氧化層。若電位差超過氧化層的介電常數(shù)，側(cè)會(huì)產(chǎn)生電弧以破壞氧化層，其結(jié)果為短路。11可整理ppt4.靜電放電(ESD)4.ESD損壞產(chǎn)品的途徑

DischargeChargedHBMFieldFIMFieldCDMGrounded外來靜電傳到器件靜電電場感應(yīng)放電器件本身靜電放電12可整理ppt4.靜電放電(ESD)5.ESD對產(chǎn)品作用的比喻

帶電的人、設(shè)備和金屬物體就象一把上了子彈的槍*充電=子彈*導(dǎo)體接觸=扣動(dòng)扳機(jī)帶電的人、設(shè)備沒有導(dǎo)體接觸*就象上了子彈的槍沒有扣動(dòng)扳機(jī)*雖然沒有造成設(shè)備的損壞，但很危險(xiǎn)。帶電的人、設(shè)備并與導(dǎo)體接觸*就象扣動(dòng)一只上了子彈的槍的扳機(jī)

轟!!!13可整理ppt5.ESD材料材料導(dǎo)電特性1)導(dǎo)體電阻在104歐姆以下

------(流掉電荷,電流大

)2)耗散體電阻在104~1011歐姆之間

------(滲掉電荷,電流較小)------(最有效的材料）3)絕緣體電阻大于1011歐姆

------(完全不導(dǎo)電,電流值近于零)ESD材料14可整理ppt5.ESD材料2.常用ESD材料和物品

1）腕帶常用腕帶表帶式腕帶腕帶的正確戴法：腕帶與皮膚完全接觸，但不能勒得太緊。15可整理ppt5.ESD材料2）防靜電工服和鞋、防靜電椅和地板、防靜電桌墊防靜電工服防靜電椅防靜電桌墊防靜電鞋防靜電地板16可整理ppt5.ESD材料3）防靜電鞋墊、防靜電袋17可整理ppt5.ESD材料

4）離子風(fēng)機(jī)、測手到鞋底電阻一定要確保離子風(fēng)機(jī)上的綠燈亮著18可整理ppt6.ESD控制方法接地放電接地就是直接將靜電過一條線的連接泄放到大地，這是防靜電措施中最直接最有效的，對于導(dǎo)體通常用接地的方法，如人工帶防靜電手腕帶及工作臺面接地等。

1）人體通過手腕帶接地。

2）人體通過防靜電鞋（或鞋帶）和防靜電地板接地。

3）工作臺面接地。

4）測試儀器，工具夾，烙鐵接地。

5）防靜電地板，地墊接地。

6）防靜電轉(zhuǎn)運(yùn)車，箱，架盡可能接地。

7）防靜電椅接地

2.中和正負(fù)電荷放電通常利用離子風(fēng)機(jī)吹出正負(fù)離子來中和周圍環(huán)境的正負(fù)靜電荷。3.靜電屏蔽

靜電敏感元件在儲存或運(yùn)輸過程中會(huì)暴露于有靜電的區(qū)域中，用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對電子元件的影響，最通常的方法是用靜電屏蔽袋和防靜電周轉(zhuǎn)箱作為保護(hù)。另外防靜電衣對人體的衣服具有一定的屏蔽作用。

19可整理ppt6.ESD控制方法4典型的ESD接地工作站右圖所示為典型的工作臺接地方式，如果有靜電產(chǎn)生可以通過接地裝置導(dǎo)入大地，防止對元器件的損傷。20可整理ppt6.ESD控制方法5.控制規(guī)格1）腕帶阻抗為105Ω~107Ω;工鞋阻抗為105Ω~107Ω工衣阻抗為105Ω~109Ω接地連續(xù)性阻抗小于1Ω;ESD區(qū)域和工作臺電壓±25