靜電防治經(jīng)驗(yàn)分享順冠中國(guó)課件

靜電防治訓(xùn)練課程經(jīng)驗(yàn)分享業(yè)務(wù)部技術(shù)咨詢(xún)：曾先生

（0）內(nèi)容大綱靜電放電簡(jiǎn)介靜電放電的模型ESD的影響靜電防治專(zhuān)有名詞介紹靜電防治材料定義靜電防治基本法則ESDA測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及介紹靜電放電簡(jiǎn)介靜電是甚麼?原因—?jiǎng)冸x,摩擦,感應(yīng)……機(jī)制---物質(zhì)因失或得到電子而帶電常用的數(shù)量級(jí)符號(hào)數(shù)量級(jí)

全名

符號(hào)1012TeraT109GigaG106MegaM103KiloK10-3MilliM10-6Microμ10-9NanoN10-12PicoP典型的ESD電壓靜電之產(chǎn)生境電壓(KV)相對(duì)溼度20%相對(duì)溼度80%走動(dòng)於乙烯材質(zhì)的地板120.25走動(dòng)於人造地毯351.5坐離發(fā)泡椅墊181.5拿起聚乙烯塑膠袋200.6在地上滑動(dòng)苯乙烯材質(zhì)箱子181.5移除PC板上的MYLAR膠帶121.5PC板上的收縮膜163動(dòng)作真空吸錫器81噴電路冷凝噴霧劑155靜電放電的模型人體帶電模型(HumanBodyMedel,HBM)DischargetotheDevice機(jī)器帶電模型(MachineModel,MM)DischargetotheDevice元件帶電模型(CharagedDeviceModel,CDM)DischargefromtheDevice(MachineModel,MM)

70年代,日本人認(rèn)為HBM不足以代表worst-case而提出,適用於自動(dòng)組裝之製造環(huán)境MM的電容值較HBM大,因此MM儲(chǔ)存的電荷較多R很小因此電流較大,速度較快(CharagedDeviceModel,CDM)

現(xiàn)代自動(dòng)化組裝製造環(huán)境中最重要的ESD模型

--觀念簡(jiǎn)單,再生困難 --速度快,難保護(hù)CDMEvent的來(lái)源--測(cè)試機(jī)臺(tái)--SMT--IC的包裝ESD的三種模型HBM與MM—人體,機(jī)器或環(huán)境帶電--HBM是最古老且最常發(fā)生的模式,但並非最嚴(yán)重的危害模式--MM造成的故障與HBM類(lèi)似但電壓卻遠(yuǎn)低於HBM,速度亦較HBM快CDM—元件帶電--模擬一帶電元件經(jīng)由一腳接地而放電的現(xiàn)象造成ESD故障的主要原因--電流上升時(shí)間最快速電子元件ESD故障之構(gòu)因功率相關(guān):熱崩潰,金屬熔蝕… -Power=IESD×Voperating電壓相關(guān):介電質(zhì)崩潰…潛在性故障:功能劣化…靜電防治專(zhuān)有名詞介紹ESDS(ElectrostaticDischargeSensitive)Item靜電放電敏感零組件 對(duì)於靜電放電敏感(易被ESD破壞)的元件.組件或模組SSZ(Static-SafeZone)靜電安全區(qū)域

內(nèi)部任一點(diǎn)均符合BasicRule之要求的區(qū)域SSW(Static-SafeWorkstation)靜電安全工作站EsdProtectiveWorkstation(SSW)靜電放電防護(hù)工作站

內(nèi)涵ESDSItem的特定工作區(qū)域.必須符合SSZ之要求.通常其 犯較小如SMT 線.手插件區(qū).測(cè)試區(qū).重工區(qū)SSP(Static-SafePackage)靜電安全包裝EsdProtectivePackage(SSP)靜電放電防護(hù)包裝

能夠限制摩擦生電.屏蔽靜電場(chǎng)或免除靜電放電對(duì)ESDS元件產(chǎn)破壞的包裝靜電防治專(zhuān)有名詞介紹ESDProtectiveArea靜電放電防護(hù)區(qū)域(EPA)

內(nèi)涵ESDSItem的大範(fàn)圍工作區(qū)域.所有人員進(jìn)入時(shí)皆應(yīng)穿戴適當(dāng)之接地設(shè)備.且所有行為亦須遵守其相關(guān)規(guī)定TriboelectricCharging摩擦生電 當(dāng)兩種材料接觸摩擦(Friction)或剝離(Separation)時(shí)其表面產(chǎn)生靜電荷的現(xiàn)象靜電防治材料定義ConductiveMaterials導(dǎo)電材料 表面電阻率小於1x105Ω/square,或其體積電阻率小於1x104 Ω-CM(ESDADV1.0,EIA-628-1994,MIL-263B)StaticDissipativeMaterial靜電消散材料

表面電阻率至少為1x105Ω/square且小於1x1012Ω/square,或 其體積電阻率至少1x104Ω-CM為且小於1x1011Ω-CM (ESDADV1.0,EIA-628-1994,MIL-263B)Anti-StaticMaterial抗靜電材料 -能抑制摩擦生電的材料(ESDAADV.1.0) -能抑制摩擦生電至200V以下的材料(EIA-625) -抗靜電材料並不須要量測(cè)其表面電阻率或體積電 阻來(lái)決定其特性.靜電防治材料定義InsulatingMaterial絕緣材料

表面電阻率大於1x1012或其體電阻率大於1x1011的材料 (EIA-625-1994);ESDAADV1.0-1994)StaticShieldingMaterial靜電屏蔽材料 可防止元件遭受外界的靜電場(chǎng)破壞的一種防護(hù)屏障(EIA-625)靜電防治基本法則將工作區(qū)的所有導(dǎo)電物接地使其帶電不超 過(guò)50V以靜電壓表確認(rèn)工作區(qū)內(nèi)的非導(dǎo)電物體所 帶電壓不超過(guò)300V(or200V)如果靜電場(chǎng)無(wú)法避免應(yīng)確保靜電敏感零組 件與帶電之表面保持足夠的距離ESD問(wèn)題的對(duì)策紙張.紙製標(biāo)籤 --在常溫常濕下,紙製品可視為抗靜電(Antistatic)材料,因此非光 面紙製品在工作區(qū)是可被允許的.(MIL-HDBK-263)手套的使用--潔淨(jìng)室內(nèi)的一般要求--靜電消散時(shí)間(Static-decaytime)<2sec?(FED-STD-101,Method4046)--量測(cè)其表面電阻率StaticDissipative?--戴上手套後是否需要再戴靜電環(huán)?ESD問(wèn)題的對(duì)策離子風(fēng)扇--解決工作區(qū)內(nèi)絕緣體的帶電問(wèn)題--使用Charged-platemonitor評(píng)估Dischargetime&balancelevel成品/半成品在工廠內(nèi)的運(yùn)送--使用普通透明塑膠袋,半透明metalized塑膠袋,導(dǎo)電袋,或是鋁箔袋(.25milasaFaradaycage)?--作放電測(cè)試(dischargetest),以滿足自己的需求為原則.記得靜電安全包裝(SSP)並不一定必須滿足Faradaycage的條件.無(wú)線靜電環(huán)(CordlessWristStrap)--原理:Cormnadischarge.--以靜電壓表實(shí)際量測(cè)人體帶電量---2KV(超過(guò)2kv既沒(méi)有用)ESD問(wèn)題的對(duì)策導(dǎo)電地墊--可使用於無(wú)導(dǎo)電地板的工作區(qū),並搭配導(dǎo)電鞋--清潔用品之挑選靜電接地(工作檯面及作業(yè)人員)--目的:使作業(yè)人員在同一電位上地樁建物的金屬結(jié)構(gòu)金屬水管--建議:與市電地線間電位差不超過(guò)5V(rms) ;或阻抗不超過(guò)25歐姆.靜電環(huán)測(cè)試功能:主要為防止HBM對(duì)於ESDS元件的破壞型式:金屬,紡織品;錶帶式,鬆緊帶式,黏帶式安全性:必須要有限流電阻(通常約為1MΩ,250V,1/4W)來(lái)保護(hù)人體安全,接地線與靜電環(huán)分離的拉力為1-5ib.DC75mA,AC15mA若無(wú)限流電阻則必須以紅色標(biāo)示(MIL-STD-202Method2.5&Method101)ESDAESDS1.1測(cè)試方法接地阻抗--必須小於1.25MΩ@<30V環(huán)帶阻抗--1MΩ±20%一般簡(jiǎn)易測(cè)試方法一般定期檢查(750KΩ-10MΩ)

靜電環(huán)配戴檢查新品進(jìn)料檢查(1MΩ

±20%)靜電環(huán)及接地線連接檢查 一般工作接地系統(tǒng)ESD接地點(diǎn)的量測(cè)DC歐姆計(jì):量測(cè)範(fàn)圍0.1Ω-1MΩ+/-10%.開(kāi)路電壓必須大於1.5VESDCommonPointGround(共地點(diǎn))到EquipmentGround必須小於1Ω

ESDCommonPointGround到ESDProtectiveMaterialsandDevices(ESD防護(hù)材料或設(shè)備)必須小於1Ω(如果有保護(hù)電阻則必須加上其值)工作表面的量測(cè)ESDS4.1-1997 主要目的:使用標(biāo)準(zhǔn)的量測(cè)設(shè)備,量測(cè)靜電放電防護(hù)工作表面之表面電阻值以評(píng)估其特性.其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)ASTMF150NFPA99測(cè)試設(shè)備可提供100V和10V測(cè)試電壓,誤差在10%以?xún)?nèi)的高電阻計(jì),量測(cè)範(fàn)圍由10KΩ–100GΩ2只5lb直徑2-1/2“的測(cè)試電極工作表面的量測(cè)測(cè)試時(shí)機(jī)1.環(huán)境和材料評(píng)估測(cè)試2.新配置的設(shè)備驗(yàn)收3.定期的測(cè)試環(huán)境和材料評(píng)估測(cè)試-低濕度測(cè)試濕度12%±3%R.H.:溫度23±1℃;預(yù)先放置時(shí)間48-72小時(shí)測(cè)試電壓為10V/100V表面必須用70%的IPA清洗測(cè)試結(jié)果必須記錄最大,最小值測(cè)試樣品大小:10“X24”6個(gè),樣品本身必須有二個(gè)接地點(diǎn)測(cè)試點(diǎn):Resistancetogroundandresistancetop-tp-top工作表面的量測(cè)環(huán)境和材料評(píng)估測(cè)試-低濕度測(cè)試濕度50%±5%R.H.:溫度23±1℃;預(yù)先放置時(shí)間48-72小時(shí)測(cè)試電壓為100V表面必須用70%的IPA清洗測(cè)試結(jié)果必須記錄最大,最小值測(cè)試樣品大小:10“X24”6個(gè),樣品本身必須有二個(gè)接地點(diǎn)測(cè)試點(diǎn):Resistancetogroundandresistancetop-tp-top工作表面的量測(cè)先將工作表面以70%的IPA清洗並風(fēng)乾15分鐘後,方始進(jìn)行量測(cè)ResistancetoGroundablePoint(s)測(cè)試電壓為100V,測(cè)試結(jié)果必須記錄最大最小值測(cè)試點(diǎn)分別為ABCDE五點(diǎn) --A.距離Groundablepoint(s)3”位置 --B,C,D:距離每個(gè)角落2“位置 --E:中心點(diǎn)ResistancePoint-to-Point測(cè)試電壓為100V測(cè)試點(diǎn)如下--A:水平距離10“位置--B:垂直距離10“位置--C:左斜對(duì)角線各角落距離為2“--D:右斜對(duì)角線各角落距離為2“工作表面的量測(cè)定期檢查不要清洗工作表面,且移開(kāi)所有ESDS元作以新配置驗(yàn)收方法來(lái)量測(cè)ResistancetoGroundablePoint(s)以及ResistancePoint-to-Point若測(cè)試不合格時(shí),清洗後再重新測(cè)試建議允收標(biāo)準(zhǔn)ResistancetoGroundablePoint(s):between1x106Ω

and1x109Ω

ResistancePoint-to-Point≧1MΩ

地面材料電阻特性測(cè)試ANSIESDS7.1-1994測(cè)試目的:量測(cè)地面材料的電阻特性(其量測(cè)結(jié)果為電阻值,而非電阻率)靜電防護(hù)地板須配合靜電防護(hù)鞋,鞋環(huán),輪子及裝載器具使用相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) NFPA-99;ASTM-F150;DIN51953測(cè)試種類(lèi)環(huán)境和材料評(píng)估測(cè)試新舖設(shè)完成的驗(yàn)收地面材料評(píng)估測(cè)試測(cè)試條件樣品數(shù):12“X24”5片,放置時(shí)間至少72小時(shí)清洗表面:使用70%IPA清洗待測(cè)表面測(cè)試電壓為:100V濕度:12%(±3%)和50%(±5%)R.H.溫度:23±1℃測(cè)試設(shè)備可提供100V和10V誤差在10%以?xún)?nèi)的高電阻計(jì),量測(cè)範(fàn)圍可由10KΩ-100GΩ及2只重量5lb.直徑的2.5“的電極.電極表面為導(dǎo)電橡膠,其在金屬表面上的電阻必須小於1kΩ(at10VDC)測(cè)試結(jié)果必須記錄最大,最小值鋪設(shè)配置完成的驗(yàn)收測(cè)試前使用70%