ESD技術(shù)要求和測試方法

嚴(yán)格管理不斷創(chuàng)新

持續(xù)改進(jìn)客戶滿意ESD-

技術(shù)要求/測試方法by：制程質(zhì)保證部2019下一頁ESD產(chǎn)生及危害靜電放電(ESD)是靜電荷在兩個由靜電源產(chǎn)生的帶有不同電位的物體之間快速傳遞的現(xiàn)象。當(dāng)靜電荷接觸或接近靜電放電敏感（ESDS）元器件時會對元器件造成損傷。操作或處理不當(dāng)會使ESDS元器件失效或發(fā)生元器件性能的改變，這些失效可能會立即發(fā)生或潛伏起來，立即失效的結(jié)果可以單獨(dú)測試、返工或報廢，而潛伏失效的后果是最嚴(yán)重的，即使產(chǎn)品通過了檢驗(yàn)和功能測試。仍有可能在送到客戶手中后失效。對我司來說，如果ESD導(dǎo)致的LED模組立即失效，能通過檢測手段攔截住；如果導(dǎo)致潛伏失效，可能會導(dǎo)致LED模組到客戶處甚至是做成整燈到終端客戶在行駛過程中才會失效。對客戶來說，在組裝成品燈時，如果由ESD導(dǎo)致ESDS產(chǎn)生立即失效或潛伏失效，也會產(chǎn)生類似上面的風(fēng)險。而歷史上因ESD導(dǎo)致的整燈失效也是有的。所以，建立一套完整的ESD控制程序，并嚴(yán)格執(zhí)行操作，提前做好ESD防護(hù)是十分必要的。人體對元器件放電孤立導(dǎo)體對元器件放電必要的絕緣體對元器件放電整燈廠ESD失效簡單原理我司ESD影響產(chǎn)品的簡單例子下一頁前言ANSI/ESDS20.20，即建立靜電放電控制程序方案——電氣/電子零件、裝置和設(shè)備的防護(hù)（不包括電啟動爆炸裝備），是美國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會（ANSI）與靜電放電（ESD）協(xié)會共同發(fā)布的ESD國際標(biāo)準(zhǔn)，目前最新版為2014版。靜電放電（ESD）協(xié)會：/美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會：/我司遵循ANSI/ESDS20.20，建立ESD（靜電釋放）控制程序下一頁目錄目錄接地/等電勢連接EPA區(qū)域劃分產(chǎn)品認(rèn)可標(biāo)識符合性驗(yàn)證必要絕緣體孤立導(dǎo)體包裝名詞解釋返回目錄下一頁名詞解釋ESD（ElectroStaticDischarge）——靜電放電ESDS——靜電放電敏感ESD接地——導(dǎo)體與耗散材料連接到能供給或接受大量電荷的物體（如大地、艦船或運(yùn)載工具外殼等）等電勢連接——導(dǎo)體與耗散材料通過電氣互聯(lián)，之間形成了相同的電勢（位）EPA（ElectroStaticProtectedArea）——靜電防護(hù)區(qū)域產(chǎn)品認(rèn)可——在初始選擇防靜電設(shè)備和材料時，需要對這些產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)可，以確認(rèn)其符合防靜電方案要求。產(chǎn)品認(rèn)可可以使用產(chǎn)品規(guī)范復(fù)查，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室評估或內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室評估三種方法中的任何一種方法符合性認(rèn)證——在使用防靜電設(shè)備和材料時，需要對這些產(chǎn)品進(jìn)行周期性的驗(yàn)證，以確認(rèn)其符合防靜電方案要求必要的絕緣體——在EPA區(qū)域以內(nèi)，生產(chǎn)過程中必須使用到的絕緣體。需要對其進(jìn)行周期性的驗(yàn)證，以確認(rèn)其符合防靜電方案要求孤立導(dǎo)體——在EPA區(qū)域以內(nèi)，所有未接地或未等電勢連接的導(dǎo)體。需要對其進(jìn)行周期性的驗(yàn)證，以確認(rèn)其符合防靜電方案要求q返回目錄下一頁接地/等電勢連接接地/等電勢連接目的是確保靜電放電敏感物件、人員以及其它所有接觸到靜電敏感物件的導(dǎo)體（包括靜電耗散材料）處于相同的電勢。測量方法：1，使用測量表電阻檔測量設(shè)備接地導(dǎo)體電阻2，使用測量表電阻檔測量輔助接地到設(shè)備接地導(dǎo)體的電阻3，等電勢連接測量見后續(xù)各單元公共接地點(diǎn)到設(shè)備接地電阻測量輸出(插座)設(shè)備接地公共接地（母排）金屬底座或管道手腕帶兩種公共接地點(diǎn)到輔助接地的工作站交流設(shè)備接地輔助接地金屬底座或管道公共點(diǎn)接地貨架ESD地板/墊子工作表面典型的等電勢連接的現(xiàn)場服務(wù)工作站ESD地板/墊子ESD鞋類人員手腕帶工作表面貨架等電勢連接（公共連接點(diǎn)）到工作表面Gp到工作表面（桌墊）Gp到地板墊Gp跳線設(shè)備接地輔助接地（可選）到手腕帶Gp公共點(diǎn)接地（舉例）接地/等電勢連接返回目錄下一頁EPA區(qū)域劃分EPA區(qū)域劃分一個EPA區(qū)域可能包括單個的工作站，一間房，或一棟建筑單個工作站房間建筑儲存（進(jìn)料）印刷貼片回流焊包裝儲存（出貨）組裝EPA配置舉例所有處理沒有靜電放電保護(hù)覆蓋或包裝的靜電放電敏感（ESDS）物件、零件、組件和裝置的行為均應(yīng)在靜電放電保護(hù)區(qū)（EPA）內(nèi)進(jìn)行，靜電防護(hù)保護(hù)區(qū)應(yīng)該有清晰辨識的邊界，下圖是EPA配置的一個例子。我司電子料倉庫區(qū)域，電子料檢驗(yàn)區(qū)域，SMT段電子料線邊倉區(qū)域，SMT、組裝生產(chǎn)區(qū)域，GP12、成品檢驗(yàn)區(qū)域，包裝區(qū)域，相關(guān)的樣品間，實(shí)驗(yàn)室等均屬于EPA區(qū)域，使用ESD標(biāo)識地板膠帶作為EPA區(qū)域邊界。三角頭所指的方向?yàn)镋PA返回目錄下一頁產(chǎn)品認(rèn)可人員接地手腕帶系統(tǒng)電阻測量：目前測試方法最新為：ANSI/ESDS1.1-2013測試方法如右圖：手腕帶系統(tǒng)測試腕帶接地線下一頁產(chǎn)品認(rèn)可人員接地鞋類/地板系統(tǒng)結(jié)合人的電阻測量：目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM97.1-2015測試方法如下圖：預(yù)處理和測試環(huán)境：相對濕度（RH）：12%RH(±3%)，溫度：23℃（±3℃）；已安裝的防靜電地面在周圍環(huán)境下測試（部分地板材料濕度對電阻影響較大，請與供應(yīng)商討論此特性）。手持電極或手腕帶地板絕緣體制造者為地板建立的接地連接到電氣接地下一頁產(chǎn)品認(rèn)可人員接地鞋類/地板系統(tǒng)（續(xù)）結(jié)合人的電壓測量：目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM97.2-2016測試方法如下圖：預(yù)處理和測試環(huán)境：相對濕度（RH）：12%RH(±3%)，溫度：23℃（±3℃）；已安裝的防靜電地面在周圍環(huán)境下測試。可接地點(diǎn)下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）-技術(shù)要求下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——工作表面（包括貨架和移動設(shè)備）點(diǎn)對可接地點(diǎn)測量工作表面點(diǎn)對可接地點(diǎn)和點(diǎn)對點(diǎn)電阻測量目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM4.1-2017測試方法如下圖：所有的樣品在低濕度和中濕度環(huán)境下都要進(jìn)行預(yù)處理和測試。低濕度環(huán)境：12%±3%RH，23℃±3℃；中濕度環(huán)境：50%±5%RH，23℃±3℃。樣品數(shù)至少3個。點(diǎn)對點(diǎn)測量下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——工作表面（包括貨架和移動設(shè)備）貨架點(diǎn)對可接地點(diǎn)和點(diǎn)對點(diǎn)電阻測量目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM4.1-2017測試方法如下圖：所有的樣品在低濕度和中濕度環(huán)境下都要進(jìn)行預(yù)處理和測試。低濕度環(huán)境：12%±3%RH，23℃±3℃；中濕度環(huán)境：50%±5%RH，23℃±3℃。樣品數(shù)至少3個。點(diǎn)對可接地點(diǎn)電阻測量點(diǎn)對點(diǎn)電阻測量絕緣支撐表面絕緣支撐表面不銹鋼板下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——工作表面（包括貨架和移動設(shè)備）移動設(shè)備點(diǎn)對可接地點(diǎn)和點(diǎn)對點(diǎn)電阻測量目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM4.1-2017測試方法如下圖：所有的樣品在低濕度和中濕度環(huán)境下都要進(jìn)行預(yù)處理和測試。低濕度環(huán)境：12%±3%RH，23℃±3℃；中濕度環(huán)境：50%±5%RH，23℃±3℃。樣品數(shù)至少3個。點(diǎn)對可接地點(diǎn)電阻測量點(diǎn)對點(diǎn)電阻測量下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——手腕帶+線、腕帶手腕帶+線電阻測量腕帶電阻測量目前測試方法最新為：ANSI/ESDS1.1-2013腕帶測試裝置及方法如下圖，手腕帶+線測試裝置一樣，測試時將接地線安裝到腕帶上再進(jìn)行測試即可。固定金屬圓筒測試探頭可移動的金屬圓筒測試探頭下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——人員接地連接件（非監(jiān)測）人員接地連接件（非監(jiān)測）即使用腕帶接地插座，目前測試方法最新為：ANSI/ESDS6.1-2014測試方法使用電阻測量計直接測量接地連接件電阻。下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——鞋類（不包括腳筋帶類）單鞋類電阻測量和鞋類系統(tǒng)電阻測量目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM9.1-2014測試方法如下圖，單鞋類測試樣品在低濕度和中濕度環(huán)境下都要進(jìn)行預(yù)處理和測試。鞋類系統(tǒng)測試要求在低濕度環(huán)境下預(yù)處理和測量。低濕度環(huán)境12%±3%RH，23℃±3℃；中濕度環(huán)境：50%±5%RH，23℃±3℃。內(nèi)有鋼珠的襪子正極電極下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——腳筋帶類腳筋帶類電阻測量目前測試方法最新為：ESDSP9.2測試方法如下圖，每種類型的樣品均需在低濕度和中濕度環(huán)境下進(jìn)行預(yù)處理和測試。低濕度環(huán)境12%±3%RH，23℃±3℃；中濕度環(huán)境：50%±2%RH，23℃±3℃。每種類型的樣品數(shù)：≥6pcs下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——地面材料地面材料對可接地點(diǎn)和點(diǎn)對點(diǎn)電阻測量，包括地板，地板墊子，地板覆蓋物、涂層、漆面，地板飾面。目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM7.1-2013測試方法如下圖，樣品均需在低濕度和中濕度環(huán)境下都要進(jìn)行預(yù)處理和測試。低濕度環(huán)境12%±3%RH，23℃±3℃；中濕度環(huán)境：50%±5%RH，23℃±3℃。樣品數(shù)：≥5pcs下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——座椅座椅電阻測量。目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM12.1-2013測試方法如下圖，樣品均需在低濕度環(huán)境下進(jìn)行預(yù)處理和測試。低濕度環(huán)境12%±3%RH，23℃±3℃。樣品數(shù)：3pcs下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——離子發(fā)生器離子發(fā)生器放電時間和殘留電壓測試。目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM3.1-2015測試原理和測試方法如下圖，下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——電焊、電拆焊手工工具電焊、電拆焊手工工具尖端對地電阻、尖端到電源線接地導(dǎo)體的電壓和漏電電流目前測試方法最新為：ANSI/ESDS13.1-2015測試原理和測試方法如下圖，下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——靜電控制衣服靜電控制衣服點(diǎn)對點(diǎn)電阻（RPP）測量目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM2.1-2013測試方法如下圖，樣品均需在低濕度和中濕度環(huán)境下都要進(jìn)行預(yù)處理和測試。低濕度環(huán)境12%±3%RH，23℃±3℃；中濕度環(huán)境：50%±5%RH，23℃±3℃。樣品數(shù)：每種樣式：≥3pcs下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——可接地靜電控制衣服可接地靜電控制衣服點(diǎn)對點(diǎn)電阻（Rpp）和點(diǎn)對可接地點(diǎn)電阻（Rpgp)測量目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM2.1-2013點(diǎn)對點(diǎn)電阻測量與靜電控制衣服一樣；點(diǎn)對可接地點(diǎn)電阻測試方法如下圖，樣品均需在低濕度和中濕度環(huán)境下都要進(jìn)行預(yù)處理和測試。低濕度環(huán)境12%±3%RH，23℃±3℃；中濕度環(huán)境：50%±5%RH，23℃±3℃。樣品數(shù)：每種樣式：≥3pcs下一頁產(chǎn)品認(rèn)可EPA（靜電防護(hù)區(qū)域）——可接地靜電控制衣服系統(tǒng)可接地靜電控制衣服系統(tǒng)點(diǎn)對點(diǎn)電阻（RPP）和點(diǎn)對可接地點(diǎn)電阻(Rpgp)和Rpgp-BCP到衣服可接地點(diǎn)測量（使用固定裝置）和結(jié)合人員的可接地靜電控制衣服測量目前測試方法最新為：ANSI/ESDSTM2.1-2013測試方法如下圖，樣品均需在低濕度和中濕度環(huán)境下都要進(jìn)行預(yù)處理和測試。低濕度環(huán)境12%±3%RH，23℃±3℃；中濕度環(huán)境：50%±5%RH，23℃±3℃。樣品數(shù)：每個制造商的每種款式：≥3pcs返回目錄下一頁符合性驗(yàn)證注：符合性驗(yàn)證測試方法均遵循ESDTR53-2018ANSI/ESDS20.20標(biāo)準(zhǔn)中只對阻抗的上限進(jìn)行了規(guī)定，而實(shí)際中考慮人員安全和避免快速放電，需要增加電阻下限的管控，一般情況下在等電勢連接各環(huán)節(jié)內(nèi)串聯(lián)1MΩ（即1.0×106Ω）電阻，可有效保證人員安全，另外避免快速放電的耗散材料電阻要求≥1×104Ω，故要求等電勢連接的各系統(tǒng)下限阻抗1×106Ω。注：即使這樣，也不能取消或代替或替換人員安全的相關(guān)法律法規(guī)要求。下一頁符合性驗(yàn)證接地/連接系統(tǒng)工作站電插座和人員可接地點(diǎn)到參考接地電阻驗(yàn)證電插座驗(yàn)證項(xiàng)目：a，插座輸出端零線與設(shè)備接地導(dǎo)體線均存在且相互不相連；b，火線與零線未接反；c，火線與設(shè)備接地導(dǎo)體線未接反；c，設(shè)備接地導(dǎo)體電阻≤最大允許電阻。人員可接地點(diǎn)使用直流歐姆計測量人員可接地點(diǎn)到參考接地之間的電阻。ESD防護(hù)工作表面（墊子）ESD防護(hù)標(biāo)識ESD防護(hù)工作表面ESD防護(hù)工作表面（墊子）ESD防護(hù)工作表面（墊子）人員接地公共點(diǎn)接地設(shè)備接地下一頁符合性驗(yàn)證工作表面工作表面到參考接地的電阻驗(yàn)證測試方法如下圖，易磨損和臟污區(qū)域應(yīng)進(jìn)行測量為確保工作表面未惡化，可采用測量點(diǎn)對點(diǎn)電阻的方法進(jìn)行驗(yàn)證電極到設(shè)備接地公共點(diǎn)接地設(shè)備接地下一頁符合性驗(yàn)證手腕帶手腕帶系統(tǒng)電阻驗(yàn)證測試方法包括兩種，使用綜合測試儀和儀表進(jìn)行測試，如下圖，使用綜合測試儀測試手腕帶使用儀表測試手腕帶鞋類鞋類系統(tǒng)（僅人和鞋類）電阻驗(yàn)證測試方法包括兩種，使用綜合測試儀和儀表進(jìn)行測試，使用綜合測試儀只需雙腳站立在測試電極上，然后用手按住接觸片即可；使用儀表測試如下圖，鞋類包括鞋子，腳筋帶，靴類使用儀表測試ESD鞋類下一頁符合性驗(yàn)證地板地板電阻驗(yàn)證測試方法如下圖，易磨損和臟污區(qū)域應(yīng)進(jìn)行測量為確保地板材料阻抗合適，采用測量點(diǎn)對點(diǎn)電阻的方法進(jìn)行驗(yàn)證椅子椅子接地系統(tǒng)電阻（通過ESD地板接地）驗(yàn)證測試方法如下圖，測試區(qū)域除圖所示，還可選靠背背部中心，腳圈，扶手易磨損和臟污區(qū)域應(yīng)進(jìn)行測量ESD地板測試ESD椅子測試到設(shè)備接地下一頁符合性驗(yàn)證空氣離子發(fā)生器空氣離子發(fā)生器放電時間和殘留電壓驗(yàn)證測試方法如下：放電時間：按照測試儀器說明書操作，測試空氣離子發(fā)生器使孤立導(dǎo)電板電壓衰減的時間進(jìn)行測試。殘留電壓：按照測試儀器說明書操作，測試空氣離子發(fā)生器使孤立導(dǎo)電板電壓衰減到平衡時的電壓值。移動設(shè)備移動設(shè)備接地系統(tǒng)電阻（通過接地的地板）驗(yàn)證注：使用接地線接地的移動設(shè)備按照工作表面進(jìn)行驗(yàn)證測試方法如下圖，易磨損和臟污區(qū)域應(yīng)進(jìn)行測量ESD移動設(shè)備測試下一頁符合性驗(yàn)證電焊/電拆焊手工工具電焊/電拆焊手工工具驗(yàn)證包括對地電阻（熱烙鐵和冷烙鐵）和端電壓及漏電流兩種測試方法如果使用設(shè)定好的綜合測試儀，可按綜合測試儀操作說明書進(jìn)行測試。如果沒有，參考產(chǎn)品認(rèn)可章節(jié)測試方法（ANSI/ESDS13.1-2015）下圖為電阻測量示意圖恒定（連續(xù)）監(jiān)控器恒定（連續(xù)）監(jiān)控器運(yùn)行情況驗(yàn)證恒定（連續(xù)）監(jiān)控器設(shè)計用來對手腕帶系統(tǒng)進(jìn)行不間斷的監(jiān)控。也可以為ESD工作表面對參考接地的連接提供監(jiān)控回路。測試方法按照監(jiān)控器廠商指導(dǎo)進(jìn)行。如下圖所示，電阻測量示意圖ANSI/ESDS20.20-2014只對電阻限制進(jìn)行了規(guī)定，而ESDTR53-01-2018關(guān)于電焊/電拆焊手工工具的符合性驗(yàn)證里的13.1目的，推薦兩種測試都執(zhí)行。插入式插座下一頁符合性驗(yàn)證服裝可接地靜電控制衣服和面與可接地點(diǎn)驗(yàn)證測試方法分兩種，如下圖所示，使用綜合測試儀測試可接地靜電控制衣服系統(tǒng)結(jié)合人手持探針和儀表可衣服測試設(shè)定靜電控制服裝和可接地靜電控制服裝點(diǎn)對點(diǎn)驗(yàn)證測試方法如下圖所示，絕緣表面下一頁符合性驗(yàn)證服裝（續(xù)）靜電控制服裝和可接地靜電控制服裝懸掛夾鉗驗(yàn)證夾鉗電極圖和測試方法如下圖所示，夾鉗電極圖點(diǎn)對點(diǎn)電阻測量方法返回目錄下一頁必要的絕緣體必要的絕緣體必要的絕緣體靜電電場強(qiáng)度或靜電電勢驗(yàn)證使用靜電場測量儀或非接觸式靜電電壓計按照說明書進(jìn)行測量，如右圖所示，返回目錄在采購或使用絕緣體物品之初應(yīng)識別判定是否為必要的絕緣體，所有非必要的絕緣體（如咖啡杯、食品包裝、個人物品等），應(yīng)全部移到EPA區(qū)域以外如果距離ESDS（靜電放電敏感）物件30cm以內(nèi)的必要的絕緣體測量數(shù)值＞2000V/英寸時，需要對此必要的絕緣體做如下操作：A，分離ESDS物件與必要的絕緣體距離超過30cm；或，B，使用離子發(fā)生器或其它減少電荷技術(shù)來中和電荷如果距離ESDS（靜電放電敏感）物件2.5cm以內(nèi)的必要的絕緣體測量數(shù)值＞125V/英寸時，需要對此必要的絕緣體做如下操作：A，分離ESDS物件與必要的絕緣體距離超過2.5cm；或，B，使用離子發(fā)生器或其它減少電荷技術(shù)來中和電荷下一頁孤立導(dǎo)體孤立導(dǎo)體孤