《ESD知識(shí)講座》課件

ESD知識(shí)講座一個(gè)全面介紹靜電放電（ESD）的課件，包括ESD的危害、分類(lèi)、發(fā)生機(jī)制、預(yù)防和控制等方面的內(nèi)容。什么是ESD？定義靜電放電是當(dāng)物體的電荷量改變時(shí)，自發(fā)性地放出電荷的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象可能會(huì)對(duì)電子器件產(chǎn)生有害影響。影響ESD可能導(dǎo)致電子元件故障、提高成本、減少可靠性和不良影響等。ESD的影響是微妙和嚴(yán)峻的，并且可能會(huì)導(dǎo)致降低產(chǎn)量或產(chǎn)品的壽命。歷史ESD問(wèn)題由來(lái)已久，但受發(fā)展水平和器件靈敏度的限制，自上世紀(jì)90年代以來(lái)變得越來(lái)越嚴(yán)峻。ESD的危害1微觀危害靜電放電會(huì)導(dǎo)致微觀損傷，例如擊穿細(xì)微通道并引起永久損壞。2宏觀危害靜電放電及其來(lái)自設(shè)備、人員和工具上的噪音會(huì)引發(fā)電子產(chǎn)品出現(xiàn)各種類(lèi)型的缺陷，包括軟錯(cuò)誤、硬錯(cuò)誤和失效。3財(cái)務(wù)危害ESD故障可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品返工、延長(zhǎng)測(cè)試周期和喪失市場(chǎng)份額，這些都可能會(huì)對(duì)公司造成財(cái)務(wù)危害。ESD的分類(lèi)靜電放電由于接觸、摩擦或分離引起的電荷轉(zhuǎn)移。最常見(jiàn)的一種ESD類(lèi)型氣體放電類(lèi)似于閃電的放電，是由于兩個(gè)物體之間的電壓差引起的。較罕見(jiàn)感應(yīng)放電指電磁場(chǎng)的作用下誘發(fā)的放電。針對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)更難。ESD的發(fā)生機(jī)制1靜電體系結(jié)構(gòu)一個(gè)靜電體系包括一個(gè)電荷生成的源頭、一些儲(chǔ)存器、傳播情況和一個(gè)被影響的目標(biāo)（接收器）。2電荷生成電荷可以由接觸、摩擦、電感或電磁輻射等多種方式產(chǎn)生。電荷會(huì)在物體表面或體內(nèi)積累，成為初始電荷。3電荷轉(zhuǎn)移電荷可以通過(guò)多種方式在物體之間轉(zhuǎn)移，例如接觸、離開(kāi)、拋射、引發(fā)等。在靜電體系中，電荷的積累和轉(zhuǎn)移是非常重要的環(huán)節(jié)。ESD的預(yù)防措施規(guī)章制度養(yǎng)成合理的操作習(xí)慣和防靜電思維的技能，提高員工的ESD常識(shí)和意識(shí)。工具選擇使用合適的工具和設(shè)備以降低ESD風(fēng)險(xiǎn)，如接地腕帶、靜電地墊、ESD服等。工作環(huán)境減小人員密度、控制溫度、濕度和特定工藝環(huán)節(jié)的屏蔽都會(huì)有效降低ESD風(fēng)險(xiǎn)。ESD的控制方法人員管理確保員工定期接受來(lái)自ESD專(zhuān)家的培訓(xùn)和授課，提高員工ESD意識(shí)和技能。設(shè)備管理建立ESD設(shè)備管理記錄，包括使用和維護(hù)，并將對(duì)應(yīng)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)識(shí)并檢查。作業(yè)管理建立明確的ESD控制工作程序和安全規(guī)章制度，確保所有工作過(guò)程明確可行、可操作、有效。ESD的測(cè)試方法直接放電測(cè)試確定物體能承受多少電量。間接放電測(cè)試測(cè)試物體對(duì)放電亦能產(chǎn)生的反應(yīng)。靜電事件檢測(cè)器可以迅速地檢測(cè)出通過(guò)觸碰人體產(chǎn)生的靜電放電事件，用來(lái)檢測(cè)靜電放電的風(fēng)險(xiǎn)。ESD的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1ANSI/ESDAS20.20美國(guó)ESD協(xié)會(huì)頒布的標(biāo)準(zhǔn)，是評(píng)估和控制電子產(chǎn)品ESD防護(hù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。2IEC61340這一系列標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了ESD防護(hù)的所有方面，包括電荷產(chǎn)生、防護(hù)手段設(shè)計(jì)、設(shè)備控制、地接和測(cè)試等。3MIL-STD-1686C為美國(guó)國(guó)防部網(wǎng)絡(luò)安全部門(mén)所指定的ESD標(biāo)準(zhǔn)。ESD的管理體系1組織結(jié)構(gòu)推動(dòng)ESD管理是組織的核心管理職能。2文件管理建立文件體系，明確組織ESD管理的管理理念、管理方法、管理方案和管理程序。3ESD群體審計(jì)每年執(zhí)行ESD群體審計(jì)，對(duì)ESD制度執(zhí)行情況實(shí)施全面檢查和考核，以保證體系的持續(xù)有效、不斷改進(jìn)。ESD的應(yīng)用場(chǎng)景1電子產(chǎn)品生產(chǎn)線這是ESD產(chǎn)生與治理的重點(diǎn)領(lǐng)域之一，主要包括各電子元器件的生產(chǎn)線、各種電子設(shè)備的生產(chǎn)線和大型電子產(chǎn)品組裝流水線。2實(shí)驗(yàn)室和測(cè)試中心用于不同領(lǐng)域產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和檢測(cè)。由于這些場(chǎng)所的實(shí)驗(yàn)器材靈敏度較高，而且都集中使用，ESD也成為了一個(gè)比較熱門(mén)的問(wèn)題。3其他場(chǎng)景ESD防護(hù)還應(yīng)用于半導(dǎo)體、工業(yè)、通訊、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。ESD的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理電荷發(fā)生頻率評(píng)估導(dǎo)致ESD危害發(fā)生的電荷發(fā)生統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)，例如ESD時(shí)序、ESD流等。易受損害對(duì)像敏感度評(píng)估可能受到ESD損害的設(shè)備或物體的等級(jí)。放電量大小確定可能發(fā)生的ESD放電量大小，并據(jù)此評(píng)估其威脅系數(shù)。ESD的應(yīng)急處理方案緊急隔離迅速隔離存在ESD威脅的設(shè)備及物品，避免其繼續(xù)發(fā)生ESD破壞。定位問(wèn)題源通過(guò)排查設(shè)備狀態(tài)或信息信息，迅速定位當(dāng)前ESD事故的根源?，F(xiàn)場(chǎng)清理對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能遺留下來(lái)的ESD元素進(jìn)行清理，避免已發(fā)生的ESD威脅重新出現(xiàn)。ESD的檢測(cè)工具和設(shè)備萬(wàn)用表測(cè)試電氣特性，如電壓、電流、電阻、容量、電源頻率和晶振測(cè)量等。示波器用于觀察電氣信號(hào)的波形和特性。靜電事件檢測(cè)器可以檢測(cè)靜電事件，并使人們及時(shí)采取預(yù)防措施。ESD防護(hù)裝備1接地腕帶將人體靜電自然放電至大地，起到防護(hù)靜電的原理。一條優(yōu)質(zhì)的接地腕帶至少需要帶有一個(gè)接地線、一顆皮膚接觸點(diǎn)。2靜電凳將人體靜電自然放電至地面，起到防護(hù)靜電的原理。一張優(yōu)質(zhì)靜電凳至少需要帶有靜電地墊、腳踏和連接線。3防ESD手套阻礙手指上的靜電電荷去處。妥善地使用防ESD手套，可以起到很好的靜電阻斷效果，并且有助于防止加工過(guò)程中透過(guò)手部傳導(dǎo)產(chǎn)生靜電電荷。ESD的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比較1ANSI/ESDS20.20-2014美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，目前是ESD防護(hù)最權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)。2MIL-STD-1686C被美國(guó)國(guó)防部網(wǎng)絡(luò)安全部門(mén)所指定的ESD標(biāo)準(zhǔn)。3JEDECJS-001ESD標(biāo)準(zhǔn)由半導(dǎo)體行業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織JEDEC頒發(fā)實(shí)施。ESD故障分析實(shí)例電器故障對(duì)一些電子器件而言，ESD引發(fā)的損壞可能是微妙的，甚至判別不出，但將來(lái)會(huì)引發(fā)故障。腐蝕現(xiàn)象ESD會(huì)導(dǎo)致細(xì)微的金屬部件腐蝕和/或化學(xué)反應(yīng)，這些可能會(huì)在觸電點(diǎn)或觸電區(qū)域產(chǎn)生難以看到的損壞。（如線路板氧化、硬化、變脆、氫化、老化）設(shè)計(jì)故障當(dāng)面對(duì)ESD問(wèn)題，一般會(huì)從終端產(chǎn)品，工藝流程，設(shè)備和工具等方面尋找原因，而忽略了面板和板間間隙的設(shè)計(jì)。ESD的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與布局1分區(qū)設(shè)計(jì)將實(shí)驗(yàn)區(qū)域分成“清潔區(qū)”、“一般區(qū)”和“ESD敏感區(qū)”三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域有不同的要求、不同的處理方式和不同的設(shè)備、工具和裝備。2設(shè)備選擇在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)車(chē)間中，應(yīng)選用專(zhuān)業(yè)的、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的ESD控制器材和設(shè)備。3走動(dòng)規(guī)范在ESD敏感性區(qū)域內(nèi)走動(dòng)時(shí)，應(yīng)避免摩擦絕緣材料、穿著防靜電鞋、不穿除棉織物以外的纖維織物、靠近敏感元器件時(shí)應(yīng)移動(dòng)緩慢。ESD的培訓(xùn)和教育1培訓(xùn)計(jì)劃確定培訓(xùn)的范圍、時(shí)間、目標(biāo)、方式和資源等，制定不同層次的ESD培訓(xùn)計(jì)劃。2培訓(xùn)材料明確培訓(xùn)材料的種類(lèi)、內(nèi)容和表現(xiàn)形式，制作各類(lèi)信息宣傳、視頻教程、案例分析等的培訓(xùn)資料。3培訓(xùn)評(píng)估設(shè)計(jì)培訓(xùn)評(píng)估指標(biāo)和方法，及時(shí)匯總培訓(xùn)反饋意見(jiàn)并匯報(bào)ESD管理人員。ESD的最佳實(shí)踐設(shè)立專(zhuān)門(mén)部門(mén)建立專(zhuān)立的ESD管理體系，將ESD問(wèn)題納入整個(gè)生產(chǎn)與制造過(guò)程,并在實(shí)施過(guò)程中建立清晰的組織架構(gòu)?？刂剖侄吾槍?duì)已經(jīng)發(fā)生的問(wèn)題，通過(guò)相應(yīng)的糾正措施，控制狀況不再惡化。檢測(cè)機(jī)制對(duì)ESD管理體系實(shí)行定期檢測(cè)，并對(duì)ESD管理體系的程序、運(yùn)行以及各類(lèi)ESD設(shè)備進(jìn)行必要的審核。ESD的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)1技術(shù)的進(jìn)