工廠防靜電工藝規(guī)范說(shuō)明

1、2010-11-05實(shí)施2010-10-05公布工廠防靜電工藝規(guī)范 工廠防靜電工藝規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了科學(xué)愛(ài)護(hù)電子元器件，減少靜電對(duì)產(chǎn)品的損害，提升我們的產(chǎn)品質(zhì)量。本標(biāo)準(zhǔn)適用于公司各部門(mén),商用空調(diào)可參照?qǐng)?zhí)行。規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓舞依照本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。ANSI/ESDS2020靜電放電操縱程序IED61340-5-1 電子器件靜電的防護(hù)差不多要求GB 12014防靜電服GB

2、12158防止靜電事故通用導(dǎo)則GB/T 15463靜電安全術(shù)語(yǔ)GB 21146個(gè)體防護(hù)裝備 職業(yè)鞋GJB/Z 25電子設(shè)備和設(shè)施的接地, 搭接和屏蔽設(shè)計(jì)指南GJB/Z 105電子產(chǎn)品防靜電放電操縱手冊(cè)GJB 3007A防靜電工作區(qū)技術(shù)要求SJ/T 10694電子產(chǎn)品制造與應(yīng)用系統(tǒng)防靜電檢測(cè)通用規(guī)范術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。名詞解釋?zhuān)红o電：一種處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的電荷。由它所引起的磁場(chǎng)效應(yīng)較之電場(chǎng)效應(yīng)能夠忽略不計(jì)。靜電放電（ESD）：是指帶電體周?chē)膱?chǎng)強(qiáng)超過(guò)周?chē)橘|(zhì)的絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，因介質(zhì)電離而使帶電體上的靜電荷部分或全部消逝的現(xiàn)象。靜電放電敏感器件（SSD或ESDS器件）：易于受靜電

3、放電損壞的電子器件（組件）。靜電感應(yīng)：在靜電場(chǎng)阻礙下引起物體上電荷重新分布，并在其表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。靜電耗散：將電子生產(chǎn)用的各類(lèi)用品（裝備）用ESD防護(hù)材料來(lái)制備。當(dāng)因各種緣故在其上產(chǎn)生靜電時(shí)，通過(guò)靜電消散使其靜電不能在用品（裝配）的某點(diǎn)或區(qū)域積聚，降低單位面積的靜電電量，從而降低靜電電位作用，防止靜電放電的發(fā)生。靜電泄露：將帶電體上的電荷通過(guò)內(nèi)部和其表面等途徑，而使之部分或全部消逝的現(xiàn)象。靜電中和：將帶電體上的電荷與其內(nèi)部和外部相反極性的電荷（電子或離子）的復(fù)合而使所帶靜電荷部分或全部消逝的現(xiàn)象。靜電屏蔽與接地：對(duì)某些高壓電源屏蔽與接地，從而幸免靜電場(chǎng)對(duì)SSD和SSD組件的感應(yīng)及靜電放電的

4、產(chǎn)生。防靜電工作區(qū)（EPA）：配備各種防靜電設(shè)備和器材、能限制靜電電位，具有確定邊界和專(zhuān)門(mén)標(biāo)記的適于從事靜電防護(hù)操作的場(chǎng)所叫防靜電工作區(qū)；凡是操作或生產(chǎn)靜電放電敏感電子產(chǎn)品（元器件）的場(chǎng)所，都應(yīng)視為需要防靜電的工作區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)不論是硬件依舊軟件治理都應(yīng)符合防靜電系統(tǒng)構(gòu)成的要求。同時(shí)在工作區(qū)內(nèi)任一指定空間所允行的對(duì)大地（接地）的靜電電位值不超過(guò)100伏（A級(jí)），或者不超過(guò)1000伏（B級(jí)）。見(jiàn)如下附圖1：附圖1:防靜電工作區(qū)域圖11-防靜電接地輪子 2-接地的工作表面 3-防靜電儀表 4-鞋祙試驗(yàn)器 5-腕帶和腕帶接地 6-接地線(xiàn)7-靜電放電接大地裝置 8-靜電地 9-接地連接點(diǎn)10-腳跟帶（

5、靜電鞋） 11-消電器 （離子風(fēng)機(jī)） 12-防靜電臺(tái)（桌）墊13-防靜電椅 14-防靜電地板 15-防靜電工作服（帶防靜電帽）16-防靜電存放架 17-防靜電托盤(pán)（架） 18-防靜電工作區(qū)警示標(biāo)記19-機(jī)器設(shè)備表面電阻：在一給定的通電時(shí)刻后，施加于材料表面上的標(biāo)準(zhǔn)電極之間的直流電壓關(guān)于電極之間的電流的比值，單位。表面電阻率：沿試樣表面電流方向的直流電場(chǎng)強(qiáng)度與該處電流密度之比，單位/阻率：定義為單位寬度、單位長(zhǎng)度材料的表面電阻值，即正方形材料兩對(duì)邊間的表面電阻值，單位為，其數(shù)值大小與正方形的幾何尺寸無(wú)關(guān)。體積電阻：在一給定的通電時(shí)刻后，施加于材料的相對(duì)兩個(gè)表面上的接觸電極之間的直流電壓與流過(guò)兩電

6、極電流的比值，單位。體積電阻率：沿試樣體積電流方向的直流電場(chǎng)強(qiáng)度與該處電流密度之比，單位為m。靜電接地：將帶靜電物體或有可能產(chǎn)生靜電體與大地構(gòu)成電氣回路的接地叫靜電接地。測(cè)量?jī)x表:手腕帶/腳帶/防靜電鞋綜合檢測(cè)儀：用于檢測(cè)手腕帶，腳帶，防靜電鞋是否符合要求，一般設(shè)立在車(chē)間入口處較明顯的位置，以方便測(cè)量。除靜電離子風(fēng)機(jī)檢測(cè)儀：用于定期對(duì)離子風(fēng)機(jī)平衡度和衰減時(shí)刻進(jìn)行檢測(cè)及校驗(yàn)以確保離子風(fēng)機(jī)工作在安全的指標(biāo)范圍。靜電場(chǎng)探測(cè)儀：用于測(cè)量靜電場(chǎng)以反映靜電的存在，以電壓形式讀數(shù)，用來(lái)測(cè)試環(huán)境的靜電強(qiáng)度。一般受環(huán)境阻礙和靜電瞬間特性，專(zhuān)門(mén)難真實(shí)反映實(shí)際情況。靜電屏蔽袋測(cè)試儀：用于檢測(cè)靜電屏蔽袋的屏蔽效果。表

7、面電阻測(cè)量?jī)x：用于測(cè)量材料表面電阻，體積電阻。 人體靜電防護(hù)用品：防靜電工作服、防靜電鞋（鞋束）、手腕帶、手套（指套）、帽子、襪子。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員配具見(jiàn)附表:崗位作業(yè)過(guò)程人體防靜電配具表。防靜電工作服：防靜電工作服采納導(dǎo)電纖維和棉等混紡制成，或用滲碳或?qū)щ姾铣衫w維布制作。當(dāng)與其它物體摩擦?xí)r，產(chǎn)生的靜電通過(guò)導(dǎo)電維與人體的接觸泄露或通過(guò)導(dǎo)電纖維間的電暈放電、耗散，從而防止靜電積存。防靜電鞋（導(dǎo)電鞋）：該鞋鞋底是用加入導(dǎo)電材料的合成橡膠（橡塑）制成，用以將ESDS器件操作人員所帶靜電荷泄露大地，防止人體靜電積存。防靜電腕帶和腳帶：操作ESDS器件的人都應(yīng)使用防靜電腕帶和腳帶，腕帶和腳帶的作用是迅速將人

8、體靜電荷泄露到大地。一航的防靜電腕帶由帶扣、帶子和接地連接線(xiàn)組成。帶子、帶扣和接地連接線(xiàn)具有良好的電氣接觸。為了保證操作人員安全，通常在腕帶的接連接線(xiàn)上串有一只1M電阻，以限制人體觸電時(shí)流過(guò)的電流不大于5毫安。防護(hù)指套：操作ESDS的器件的人所使用的指套，是用加入抗靜電劑的乳膠制成，用以預(yù)防ESDS器件因不等電位造成損失。指套的表面和體積電阻應(yīng)低于1 109。防靜電襪子：防靜電襪子是在襪底材料中植入導(dǎo)電絲制備而成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)人體和導(dǎo)電鞋的電氣接觸。襪底電阻不應(yīng)大于1 108。工作帽：制作帽子材料和工作服一樣，不僅用于防靜電，而且具有防止操作人員頭部塵埃，毛發(fā)掉落ESDS器件的防塵作用。崗位防靜電

9、策略：靜電接地工程：一般情況下，由于靜電接地泄放靜電有時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高脈沖，對(duì)儀器產(chǎn)生干擾；以及儀器設(shè)備漏電時(shí)，對(duì)人體造成安全危險(xiǎn)，因此靜電接地系統(tǒng)與設(shè)備接地系統(tǒng)要分開(kāi)，其接地地樁應(yīng)相距至少10m。接地系統(tǒng)選地時(shí)應(yīng)注意土壤電阻率要小于5*104.m，接地體與土壤的接觸面積極要大，接觸密度要高，接觸要緊。靜電接地電阻一般要求小于2。電子一般操作崗位了防靜電策略：見(jiàn)附表1：崗位作業(yè)過(guò)程人體防靜電配具表 崗位名稱(chēng)防靜電用品固定操作AI操作SMT操作OTP室成型上料員波峰操作維修崗位輔助人員入倉(cāng)運(yùn)輸成品檢驗(yàn)進(jìn)貨檢驗(yàn)參觀人員防靜電工作帽防靜電工作服防靜電手腕防靜電手套防靜電指套防靜電腳腕防靜電襪子-防靜電鞋

10、導(dǎo)電鞋束表1表示需要時(shí)配置項(xiàng)目或局部配置項(xiàng)目 需無(wú)條件配置項(xiàng)目 -表示無(wú)此項(xiàng)要求 固定崗位：在此，固定崗位指會(huì)接觸靜電敏感器件不用移動(dòng)進(jìn)行性操作的崗位。在線(xiàn)移動(dòng)操作崗位防靜電策略：會(huì)接觸電控部件靜電敏感器件的移動(dòng)操作工位防靜電措施，由于其移動(dòng)范圍大，帶防靜電手環(huán)不利于操作，利用防靜電地墊代替了靜電地板，操作人員帶防靜電腳環(huán),穿防靜電鞋，雙腳在防靜電地墊內(nèi)進(jìn)行操作。如下圖2： 圖2防靜電區(qū)域通用接地點(diǎn)法，如下圖3：圖3總裝電控維修場(chǎng)所與維修人員必需進(jìn)行相關(guān)防靜電對(duì)策，并參照4.4執(zhí)行。工廠的防靜電對(duì)策防靜電差不多對(duì)策防靜電差不多考慮方式有防止靜電產(chǎn)生；對(duì)帶電體進(jìn)行靜電泄露；幸免靜電放電(適量緩慢

11、釋放)。工廠環(huán)境作為工廠環(huán)境內(nèi)的防靜電對(duì)策的全然，應(yīng)設(shè)置專(zhuān)用靜電接地線(xiàn)，并與設(shè)備用接地線(xiàn)分離，在工程內(nèi)單獨(dú)鋪設(shè)防靜電對(duì)策用的接地線(xiàn)。在環(huán)境的溫、濕度方面應(yīng)進(jìn)行對(duì)策治理，溫度盡量操縱在1530度，濕度能操縱在4575%范圍，禁止在相對(duì)濕度低于30%的環(huán)境內(nèi)操作SSD（靜電放電敏感器件）。作業(yè)環(huán)境對(duì)作業(yè)臺(tái)及作業(yè)椅子等工程內(nèi)使用物品的差不多對(duì)策是連接接地線(xiàn)，確保靜電的釋放路徑。在有帶電可能性的場(chǎng)所使用表面電阻率在104109之間的材料，同時(shí)與防靜電對(duì)策用接地線(xiàn)相連接。另外，盡可能不用不銹鋼板直接做為防靜材料。作業(yè)者作業(yè)者防靜電對(duì)策的差不多是穿戴防靜電作業(yè)服、靜電手環(huán)和靜電鞋。通常情況下，人體和椅子及

12、衣服摩擦、鞋與地面的摩擦等會(huì)產(chǎn)生數(shù)KV的靜電。防靜電工作服能夠抑制帶電，同時(shí)能夠通過(guò)靜電手環(huán)和靜電鞋接地，不對(duì)半導(dǎo)體放電。其中最差不多的要求是工程上所有接觸半導(dǎo)體和基板的作業(yè)人員都應(yīng)嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)定。部品收納半導(dǎo)體部品單品的情況下，要求對(duì)靜電耐壓值以下的靜電實(shí)施抑制治理。同時(shí)，除了對(duì)作業(yè)者進(jìn)行防靜電對(duì)策之外還有必要注意用帶電防止袋收納部品?；鍖?shí)裝結(jié)束的部品因?yàn)榛芈吩O(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了對(duì)策，部品單品的靜電耐壓值有提高，這是事實(shí)。然而，假如使用沒(méi)有進(jìn)行靜電對(duì)策的周轉(zhuǎn)箱就專(zhuān)門(mén)容易帶上數(shù)KV的靜電，因此有必要使用靜電對(duì)策材料的周轉(zhuǎn)箱。設(shè)備、治具對(duì)設(shè)備、治具的靜電對(duì)策差不多上與作業(yè)臺(tái)和作業(yè)椅的對(duì)策相同。也確實(shí)

13、是講，在有帶電可能性的場(chǎng)所，應(yīng)使用表面阻率在106109 范圍內(nèi)的材料，設(shè)備與設(shè)備用接地線(xiàn)連接，治具與靜電對(duì)策用接地線(xiàn)相連接。傳送帶本體及回轉(zhuǎn)部分應(yīng)與接地線(xiàn)連接，無(wú)法連接的部分應(yīng)用除電刷等進(jìn)行除電。焊烙鐵、電氣螺絲刀使用3芯型的，若用2芯的話(huà)要與接地線(xiàn)連接。由于計(jì)測(cè)器、CRT面板前也會(huì)產(chǎn)生靜電，因此希望進(jìn)行帶電防止過(guò)濾和帶電防止氣噴等對(duì)策。另外，也會(huì)有看漏的點(diǎn)，因此在治具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特不注意選擇防靜電的材料。除電器（靜電消除器)對(duì)絕緣體來(lái)講，靜電接地對(duì)防靜電差不多上沒(méi)有作用的，即使進(jìn)行了接地電荷也可不能移動(dòng)。因此帶電的塑料和外殼工程除電，以及其他接地?zé)o法對(duì)策的情況，需使用靜電消除器。另外，假如使用

14、表面電位計(jì)檢查工程帶電狀況后，若接地也無(wú)法取得良好除電效果，可考慮導(dǎo)入靜電消除器。靜電消除器應(yīng)能消除任何一種極性的電荷，并在其有效防護(hù)區(qū)域內(nèi)使靜電位保持在規(guī)定值以?xún)?nèi)，中和能力應(yīng)優(yōu)于250V/S，一般配置離子風(fēng)扇，中和能力操縱在1000V中和至100V的時(shí)刻在2秒以?xún)?nèi)。測(cè)定測(cè)定電位：為了確認(rèn)各種對(duì)策的效果，使用表面電位計(jì)測(cè)定電位。盡管有必要精確測(cè)定帶電物體的電荷，但因?yàn)檫@種測(cè)定比較困難，因此現(xiàn)在一般較廣泛采納的是電位測(cè)定，對(duì)工程中使用的作業(yè)臺(tái)和作業(yè)椅、周轉(zhuǎn)箱和插板、作業(yè)者等的帶電電位進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定電阻：測(cè)定接地間的阻值，確定接地點(diǎn)的阻值在小于2 。測(cè)定電阻率：在購(gòu)入防靜電周轉(zhuǎn)箱和防靜電服等防靜電

15、配置時(shí)，要進(jìn)行測(cè)定表面電阻率。治理靜電防護(hù)區(qū)標(biāo)記，希望使用“靜電對(duì)策標(biāo)記”并有效區(qū)不靜電對(duì)策與非靜電對(duì)策品的區(qū)不。個(gè)不靜電對(duì)策表示需強(qiáng)制實(shí)施項(xiàng)目 表示一般的項(xiàng)目,非強(qiáng)制項(xiàng)目表示重點(diǎn)項(xiàng)目,是指對(duì)工程上有帶電電位絕對(duì)值在100V以下的設(shè)計(jì)必要的場(chǎng)所進(jìn)行可能并區(qū)分。區(qū)分實(shí)施對(duì)象實(shí)施內(nèi)容類(lèi)不工廠環(huán)境差不多接地加濕靜電對(duì)策用接地線(xiàn)的設(shè)置加濕器濕度操縱作業(yè)環(huán)境作業(yè)床作業(yè)臺(tái)作業(yè)椅臺(tái)車(chē)導(dǎo)電墊、不銹鋼鋼板的鋪設(shè)及接地導(dǎo)電墊的使用和接地對(duì)策椅子的導(dǎo)入和金屬鏈子的接地金屬鏈子和導(dǎo)電輪的接地作業(yè)者工作服靜電手環(huán)靜電鞋手套、腳套防止帶電作業(yè)服的穿著靜電手環(huán)的配戴和接地靜電鞋、防靜電腳環(huán)的穿戴與接地防止帶電手套、導(dǎo)電性指

16、套的戴用部品收納部品放置架周轉(zhuǎn)箱部品箱P板基板箱包裝導(dǎo)電墊的使用及接地防靜電周轉(zhuǎn)箱、隔板的使用和接地防靜電對(duì)策品的使用和接地防帶電基板箱的使用與接地使用防帶電包裝材料設(shè)備傳送帶防帶電治具CRT計(jì)測(cè)器面蓋烙鐵頭電氣螺絲刀作業(yè)指導(dǎo)書(shū)套離子噴槍治具材料金屬治具防止計(jì)策器、CRT帶電3芯與2芯型的使用與接地螺絲刀本身的接地作業(yè)指導(dǎo)書(shū)套的帶電防止與接地離子噴槍的定期檢查確認(rèn)樹(shù)脂材料等非帶電材料的使用金屬治具的電流限制和接地除電離子發(fā)生器用離子發(fā)生器除去絕緣體帶電離子發(fā)生器的選定離子發(fā)生器的設(shè)置和保養(yǎng)治理測(cè)定帶電電位接地間阻值表面阻率用表面電位計(jì)進(jìn)行帶電電位測(cè)定依照絕緣電阻計(jì)及電極測(cè)定阻值依照絕緣電阻計(jì)及

17、電極測(cè)定阻值治理人體阻值人體阻值地下接地線(xiàn)對(duì)策品靜電手環(huán)的導(dǎo)通及阻值測(cè)定穿靜電鞋時(shí)的阻值確認(rèn)D種（100以下）接地阻值確認(rèn)靜電對(duì)策記號(hào)的識(shí)不芯片燒錄室OPT與貼片室SMT的防靜電等級(jí)為A級(jí)防靜電等級(jí)，其工作場(chǎng)所必需做好防靜電標(biāo)識(shí)。從事有可能接觸靜電敏感器件的新職員，必須進(jìn)行防靜電知識(shí)培訓(xùn)，并記錄存檔。進(jìn)行入A級(jí)防靜電區(qū)域時(shí),必須進(jìn)行防靜電對(duì)策測(cè)量。靜電放電防護(hù)標(biāo)記 靜電敏感工作區(qū)標(biāo)記1 靜電敏感愛(ài)護(hù)區(qū)標(biāo)記2防靜電檢查表2防 靜 電 檢 查 表檢查部門(mén): 編制: 審核: 檢查日期:確認(rèn)項(xiàng)目結(jié)果備注工廠環(huán)境接地施工是設(shè)備接地與靜電接地分開(kāi),是否有每年1次確認(rèn)接地電阻設(shè)備用的地線(xiàn)是否與人體用地線(xiàn)分離

18、(防止觸電)人體用地線(xiàn)是否在接地點(diǎn)與專(zhuān)用接地或設(shè)備用地線(xiàn)連接A級(jí)防靜電作業(yè)場(chǎng)所的濕度是否保持45%-75%作業(yè)環(huán)境作業(yè)地面是否鋪了導(dǎo)電膠皮，即要站立在防靜電地面上導(dǎo)電膠皮的接地連接點(diǎn)是否固定穩(wěn)妥作業(yè)臺(tái)面上是否鋪了防靜電膠皮且與人體用地線(xiàn)接地搬運(yùn)車(chē)是否用鏈子或?qū)щ娸喤c地面接地搬運(yùn)車(chē)各層是否鋪了導(dǎo)電膠皮或接地措施搬運(yùn)車(chē)搬運(yùn)用通路是否差不多做了對(duì)策靜電了A級(jí)防靜電作業(yè)場(chǎng)所椅子是否是防靜電椅子或防靜電接地作業(yè)員作業(yè)員是否穿了防靜電工作服護(hù)腕、圍裙、帽子等穿戴物是否進(jìn)行了防靜電措施作業(yè)員是否穿戴了靜電手環(huán)或防靜電工作鞋靜電手環(huán)是否在與人體用地線(xiàn)接地靜電手環(huán)是否有愛(ài)護(hù)人體用的1M抵抗靜電手環(huán)的金屬部分是否

19、與人體皮膚接觸作業(yè)員是否穿戴防靜電工作鞋穿防靜電工作鞋的時(shí)候，是否穿了厚襪子或墊鞋墊（導(dǎo)電性下降）是否規(guī)定使皮膚接觸到靜電測(cè)試儀器的金屬面上零部件倉(cāng)庫(kù)靜電測(cè)試儀器的金屬腳是否接觸到地面周轉(zhuǎn)箱是否使用導(dǎo)電性材料周轉(zhuǎn)箱下面是否接地基板和基板之間的隔板是否使用了防靜電材料半導(dǎo)體保管箱是否使用防靜電材料且接地半導(dǎo)體放置架是否鋪了防靜電膠皮半導(dǎo)體是否放置在防靜電盒子里面半導(dǎo)體防靜電盒子是否放入到防靜電袋子里面將半導(dǎo)體從盒子里拿出時(shí)是否佩帶靜電手環(huán)尾數(shù)半導(dǎo)體的保管狀態(tài)是否使用導(dǎo)電海綿及導(dǎo)電性袋子半導(dǎo)體保管場(chǎng)所是否與索料代、發(fā)泡膠等帶電物隔離架子的防靜電膠皮是否與設(shè)備用地線(xiàn)接地IC膠卷盒是否接地表2 （資料

20、性附錄）電子元器件靜電放電損傷技術(shù)電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識(shí)靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn)對(duì)靜電認(rèn)識(shí)的進(jìn)展歷史靜電的產(chǎn)生靜電的來(lái)源靜電放電失效制造過(guò)程的防靜電損傷技術(shù)靜電防護(hù)的作用和意義靜電對(duì)電子產(chǎn)品的損害靜電防護(hù)的目的和原則靜電防護(hù)材料靜電防護(hù)器材第一章電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識(shí)隨著電子元器件技術(shù)的進(jìn)展，靜電對(duì)元器件應(yīng)用造成的危害越來(lái)越明顯。一方面，電子元器件不斷向輕、薄、短、小、高密度、多功能等方向進(jìn)展，因而元器件的尺寸越來(lái)越小，尤其是微電子器件，CMOS IC中亞微米珊差不多進(jìn)入有用化，柵條寬度達(dá)到0.18um，柵氧厚度為幾個(gè)nm，柵氧的擊穿電壓小于20V。尺寸的減小，就使電子器

21、件對(duì)靜電變得更加敏感。另一方面，在電子元器件制造和應(yīng)用環(huán)境中，作為靜電要緊來(lái)源的各種高分子材料被廣泛的采納，使得靜電的產(chǎn)生更加容易和廣泛。因此，必須應(yīng)用各種抗經(jīng)典放電損傷的技術(shù)，使靜電對(duì)電子元器件的危害減小到最低的程度。靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn)通俗的來(lái)講，靜電確實(shí)是靜止不動(dòng)的電荷。他一般存在與物體的表面，是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果。靜電是通過(guò)電子或或離子轉(zhuǎn)移而形成的。靜電可由物質(zhì)的接觸和分離、靜電感應(yīng)、介質(zhì)極化和帶電微粒的附著等物理過(guò)程而產(chǎn)生。靜電放電（Electrostatic Discharge,ESD）,處于不同經(jīng)典電位的兩個(gè)物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移確實(shí)是靜電放電。這種轉(zhuǎn)移的方

22、式有多種，如接觸放電、空氣放電。對(duì)靜電認(rèn)識(shí)的進(jìn)展歷史人類(lèi)對(duì)靜電放電危害的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了一段漫長(zhǎng)的歷史，電子行業(yè)認(rèn)識(shí)到ESD的危害只是最近幾十年的情況。1千百年前，靜電對(duì)人類(lèi)來(lái)講曾經(jīng)是特不奇妙的。2中國(guó)發(fā)明了火藥之后，靜電對(duì)火藥制造行業(yè)不再奇妙了 3美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)期間，火藥是在有潮濕的泥墻和泥地頂房子中制造的4現(xiàn)在，在靜電火花可能引起爆炸的行業(yè)如面粉廠和醫(yī)院的手術(shù)室都采取了專(zhuān)門(mén)的防靜電措施。5在其它行業(yè)，靜電仍然是奇妙的6在40和50年代，在塑料和膠片制造行業(yè)，發(fā)覺(jué)了靜電問(wèn)題7在50和60年代，在電子行業(yè)，出現(xiàn)靜電問(wèn)題。常常發(fā)生驚奇的失效，在光學(xué)顯微鏡下看不到失效緣故。失效分析的結(jié)論是緣故不明。8MO

23、S晶體管的普及和IC的進(jìn)展使靜電問(wèn)題加劇970年代后，IC的幾何尺寸縮小使問(wèn)題變得更加糟糕10真正的突破是半導(dǎo)體領(lǐng)域掃描電鏡的應(yīng)用，第一次即使最小的ESD損傷也能看到111979年，EOS/ESD研討會(huì)成立，要緊研究ESD問(wèn)題，尋求解決方法1280年代除，多數(shù)要緊的電子制造商建立了他們的ESD組織，負(fù)責(zé)ESD問(wèn)題13EOS/ESD也許是當(dāng)今電子制造行業(yè)最要緊的失效機(jī)理靜電的產(chǎn)生通常物體保持電中性狀態(tài)，這是由于它它所具有的正負(fù)電荷量相等的緣故。假如兩種不同材料的物體因直接接觸或靜電感應(yīng)而導(dǎo)致相互之間電荷的轉(zhuǎn)移，使之存在過(guò)剩電荷，如此就產(chǎn)生了靜電。帶有靜電電荷的物體之間或者它們之間有一點(diǎn)的電勢(shì)差，

24、稱(chēng)之為靜電勢(shì)。經(jīng)典產(chǎn)生的方式有專(zhuān)門(mén)多種，如接觸、摩擦、沖流、冷凍、電解、壓電、溫差等，但要緊是兩種形式，即摩擦產(chǎn)生靜電和感應(yīng)產(chǎn)生靜電。圖1.是兩種物體直接接觸后形成的，通常發(fā)生于絕緣體與絕緣體之間或者絕緣體與導(dǎo)體之間；圖2.是帶電物體與導(dǎo)體之間，兩種物體不需要直接接觸。圖1圖23.1 摩擦產(chǎn)生靜電實(shí)際上，只要兩種不同的物體接觸再分離就會(huì)有靜電產(chǎn)生。但由于摩擦產(chǎn)生的熱能為電子轉(zhuǎn)移提供了足夠的能量，因此靜電產(chǎn)生作用大大增強(qiáng)。表1 常見(jiàn)物體帶電順序表序號(hào)材料序號(hào)材料序號(hào)材料正電荷方向8羊毛16硬橡皮1空氣9絲綢17鑷、銅2人的手10鋁18黃銅、銀3兔毛11紙19聚酯人造纖維4玻璃12棉布20聚乙烯5

25、云母13鋼21聚丙烯6頭發(fā)14木材22聚氯乙烯（PVC）7尼龍15琥珀負(fù)電荷方向表中任何兩種物體摩擦?xí)r，能夠接此來(lái)推斷它們帶電的極性，還能夠大致可能所帶電荷的多寡程度。排在前面的材料與排在后面的材料相互摩擦?xí)r，前者帶正電，后者帶負(fù)電。同種材料與不同材料相互摩擦?xí)r所點(diǎn)電荷的極性可能不同，如棉布與玻璃棒摩擦帶負(fù)電，但與硅片摩擦帶負(fù)電。棉布與玻璃棒摩擦后所帶的電量大于它與尼龍摩擦所帶電量。3.2 感應(yīng)產(chǎn)生靜電靜電產(chǎn)生的另一個(gè)重要來(lái)源是感應(yīng)生電。當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)，會(huì)受到該帶電體形成的靜電場(chǎng)的作用，在靠近帶電體的導(dǎo)體表面感應(yīng)出異種電荷。盡管這時(shí)導(dǎo)體所帶靜電荷量仍為零，但出現(xiàn)了局部帶電區(qū)域。顯然，非

26、導(dǎo)體不能通過(guò)感應(yīng)產(chǎn)生靜電。3.3 阻礙靜電產(chǎn)生和大小的因素靜電的產(chǎn)生及其大小與環(huán)境濕度和空氣中的離子濃度有緊密的關(guān)系，在高濕度環(huán)境中由于物體表面吸附有一定數(shù)量雜質(zhì)離子的水分子，形成弱導(dǎo)電的濕氣薄層，提高了絕緣體的表面電導(dǎo)率，可將靜電荷散逸到整個(gè)材料的表面，從而是靜電電勢(shì)降低。因此在相對(duì)濕度高的場(chǎng)合，如海洋性氣候地區(qū)或潮濕的梅雨季節(jié)，靜電勢(shì)低。在相對(duì)濕度低的場(chǎng)合，如大陸性氣候地區(qū)或干燥的冬季，靜點(diǎn)勢(shì)就高。與一般場(chǎng)合相比，在空氣純凈的場(chǎng)所（如無(wú)塵車(chē)間）內(nèi)，因空氣中的離子濃度低，因此靜電更加容易產(chǎn)生。表2是電子生產(chǎn)中產(chǎn)生的靜電勢(shì)的典型值。從中能夠看到，同樣的動(dòng)作在不同的濕度下，產(chǎn)生的靜電電壓能夠相差

27、一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。表2 電子生產(chǎn)中產(chǎn)生的靜電勢(shì)的典型值（單位：V）事件相對(duì)濕度10%40%50%走過(guò)乙烯地毯1200050003000在工作椅子上操作人員的移動(dòng)6000800400將DIP封裝的器件從塑料管中取出2000700400將印刷電路板裝進(jìn)泡沫包裝盒中21000110005500靜電的來(lái)源在電子制造業(yè)中，靜電的來(lái)源是多方面的，如人體、塑料制品、有關(guān)的一起設(shè)備以及電子元器件本身。4.1人體靜電人體是最重要的靜電源，這要緊有三個(gè)方面的緣故。其一，人體接觸面廣，活動(dòng)范圍大，專(zhuān)門(mén)容易與帶有靜電荷的物體接觸或摩擦而帶電，同時(shí)也有許多機(jī)會(huì)將人體自身所帶的電荷轉(zhuǎn)移到期間上或者通過(guò)器件放電。其二，人體與

28、大地之間的電容低，約為50250pf，典型值為150pf，因此少量的人體靜電荷即可導(dǎo)致專(zhuān)門(mén)高的靜點(diǎn)勢(shì)。其三，人體的電阻比較低，相當(dāng)于人體處于靜電場(chǎng)中也容易感應(yīng)起電，而且人體某一部分帶電即可造成全身帶電。人體靜電與人體所接觸的環(huán)境及活動(dòng)方式有關(guān)：如走路、抬腳、坐下等動(dòng)作在手上產(chǎn)生的靜電分不能夠達(dá)到800V、3200V、3800V。人體靜電與環(huán)境濕度有關(guān)，濕度越低則靜電勢(shì)越高，從表2中能夠清晰的看到這一點(diǎn)人體靜電與所穿衣服和鞋帽的材料有關(guān)，化纖和塑料制品較之棉制品更容易產(chǎn)生靜電。工作服和內(nèi)衣摩擦?xí)r產(chǎn)生的靜電是人體靜電的要緊緣故之一，表3中列出了質(zhì)地不同的工作服和內(nèi)衣摩擦?xí)r人體所帶的靜電勢(shì)。表3 質(zhì)

29、地不同的工作服和內(nèi)衣摩擦?xí)r人體的靜電勢(shì)（KV） 內(nèi)衣工作服棉紗毛丙烯聚酯尼龍維尼棉純棉（100%）1.20.911.714.71.51.8維尼龍/棉（55%/45%）0.64.512.312.34.80.8聚酯/人造纖維（65%/35%）4.28.419.217.14.81.2聚酯/棉（65%/35%）14.115.312.37.514.713.8人體靜電與個(gè)人體質(zhì)有關(guān)，要緊表現(xiàn)在人體等效電容與等效電阻上，人體電容越小，則因摩擦越容易帶電，帶電電壓越高，人體電阻越小，則因感應(yīng)帶電越容易。由于人體電容的60%是腳底對(duì)地電容，而電容量正比于人體與地之間的接觸面積，因此單腳站立的人體靜電勢(shì)遠(yuǎn)大于雙腳

30、站立的人體靜電勢(shì)。（c=q/u,q為人體所帶的電荷數(shù)量，電容越小，電壓u越高）人體靜電與人的操作速度有關(guān)，操作速度越快，人體靜電勢(shì)越高。人體各部位所帶的靜電電荷是不均勻的，一般認(rèn)為手腕側(cè)的靜電勢(shì)最高。4.2 儀器和設(shè)備的靜電儀器和設(shè)備也會(huì)由于摩擦或靜電感應(yīng)而帶上靜電，如傳輸帶在傳動(dòng)過(guò)程中由于與轉(zhuǎn)軸的接觸和分離產(chǎn)生靜電，或是接地不良的儀器金屬外殼在電場(chǎng)中感應(yīng)產(chǎn)生靜電，儀器設(shè)備帶電后，與元器件接觸也會(huì)產(chǎn)生靜電放電，并造成靜電損傷。4.3 器件本身的靜電電子元器件的外殼（要緊指陶瓷、玻璃和塑料封裝管）與絕緣材料互相摩擦，也會(huì)產(chǎn)生靜電，器件外殼帶電后，會(huì)通過(guò)某一接地的管腳或外接引線(xiàn)釋放靜電，也會(huì)對(duì)器件

31、造成靜電損傷。4.4 其它靜電來(lái)源除上述三種靜電來(lái)源外，在電子器件的制造、安裝、傳遞、運(yùn)輸、試驗(yàn)、存儲(chǔ)、測(cè)量和調(diào)試等過(guò)程中，會(huì)遇到各種各樣的由絕緣材料制成的物品，如表4所列，這些物品相互摩擦或與人體摩擦都會(huì)產(chǎn)生專(zhuān)門(mén)高的靜電勢(shì)。表4 電子元器件操作環(huán)境的其它靜電源物體材料工作桌、椅油漆或打臘的表面、有機(jī)玻璃纖維材料地板水泥地板、油漆或打臘的木地板、熟料地磚或地板革工作服化纖工作服、非導(dǎo)電工作鞋、清潔棉質(zhì)工作服包裝容器熟料包裝袋、盒、箱、瓶、盤(pán)、泡沫塑料襯墊器皿、工具噴霧清洗器、熱吹風(fēng)、熟料或橡膠傳導(dǎo)軌、熟料吸錫器、毛刷、未接地的烙鐵靜電放電失效元器件由靜電放電引發(fā)的失效能夠分為突發(fā)性失效和潛在性

32、失效兩種模式。突發(fā)性失效指元器件受到靜電放電損傷后，突然完全喪失其規(guī)定的功能，要緊表現(xiàn)為開(kāi)路、短路或參數(shù)嚴(yán)峻漂移；潛在性失效是指靜電放電能量比較低，僅在元器件內(nèi)部造成輕微損傷，放電后器件電參數(shù)仍然合格或略有變化，但器件的抗過(guò)電能力差不多明顯削弱，或者使用壽命已明顯縮短，再受到工作應(yīng)力或通過(guò)一段時(shí)刻工作后將進(jìn)一步退化，直至造成完全失效。在使用環(huán)境中出現(xiàn)的靜電失效大多數(shù)是潛在性失效，椐統(tǒng)計(jì)，在由靜電放電造成的使用失效中，潛在性失效約占90%，而突發(fā)性失效只占10%。潛在性失效比突發(fā)性失效具有更大的危險(xiǎn)性，一方面是由于潛在失效難以檢測(cè)、器件在制造和裝配過(guò)程中受到潛在性靜電損傷后會(huì)阻礙整機(jī)的使用壽命；

33、另一方面，靜電損傷具有積存性，即使一次靜電放電未能使器件失效，多次靜電損傷累積起來(lái)最終必定使之完全失效。靜電放電的失效模式可分為過(guò)電壓失效和過(guò)電流失效，過(guò)電壓失效多發(fā)生于MOS器件，包括MOS電容或鉭電容的雙極型電路和混合電路，過(guò)電流熱失效則多發(fā)生與雙極器件，包括輸入用pn結(jié)二極管愛(ài)護(hù)的MOS電路、肖特基二極管以及含有雙極器件的混合電路。實(shí)際元器件發(fā)生哪種失效，取決于經(jīng)典放電回路的絕緣程度，假如放電回路阻抗低，絕緣性差，元器件往往會(huì)因放電產(chǎn)生強(qiáng)電流脈沖導(dǎo)致高溫?fù)p傷，這屬于過(guò)電流損傷；假如放電回路阻抗較高，絕緣性好，則元器件會(huì)因同意了高電荷而產(chǎn)生高電壓，導(dǎo)致強(qiáng)電場(chǎng)損傷，這屬于過(guò)電壓損傷。第二章

34、制造過(guò)程的防靜電損傷技術(shù)靜電現(xiàn)象是客觀存在的，防止靜電對(duì)元器件損傷的途徑只有兩種：一方面，從元器件的設(shè)計(jì)和制造上進(jìn)行抗靜電設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化；另一方面，確實(shí)是采取經(jīng)典防護(hù)措施，使器件在制造、運(yùn)輸和使用過(guò)程中盡量幸免靜電帶來(lái)的損傷。我們作為元件的使用方，只能采取后一種方法來(lái)防止或減少靜電對(duì)元器件的損害。護(hù)的作用和意義什么緣故要在制造過(guò)程中采取防靜電措施？1.1 多數(shù)的電子元器件是靜電敏感器件多數(shù)未采取愛(ài)護(hù)措施的元器件靜電放電敏感度都專(zhuān)門(mén)低，專(zhuān)門(mén)多在幾百伏以?xún)?nèi)，而且大部分單管不能增加愛(ài)護(hù)電路，如二極管。一些電路采取了愛(ài)護(hù)電路，但也只能達(dá)到20004000伏，而在實(shí)際使用環(huán)境中產(chǎn)生的靜電電壓可能達(dá)到上萬(wàn)伏。因此我們講，絕大多數(shù)元器件是靜電敏感器件，需要在制造、運(yùn)輸和使用過(guò)程中采取防靜電愛(ài)護(hù)措施。1.2 靜電對(duì)電子行業(yè)造成的損失專(zhuān)門(mén)大電子行業(yè)如微電子、光電子的制造和使用廠商因?yàn)殪o電造成的損失和危害是相當(dāng)嚴(yán)峻的。依照美國(guó)的報(bào)道，他們的電子行業(yè)中，由于ES的阻礙，每年的損失達(dá)50億美元；據(jù)日本統(tǒng)