ESD培訓(xùn)教材.ppt

1、,內(nèi) 容,一、靜電基礎(chǔ)知識(shí) 二、靜電控制 三、常見的不符合靜電控制 規(guī)范的實(shí)例,一、靜電基礎(chǔ)知識(shí),1.1 靜電的基本概念、歷史及影響 1.2 器件的靜電敏感性 1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害 1.4 材料的電特性 1.5 常見的防靜電材料與防靜電標(biāo)識(shí) 1.6 靜電分析模型,1.1 靜電的基本概念、歷史及影響,靜電的概念 靜電：靜電就是物體上多余的電荷。它所產(chǎn)生的效應(yīng)包括帶電體之間力的作用和電場(chǎng)。 電荷：物質(zhì)是由原子構(gòu)成，原子是由電子、質(zhì)子、中子構(gòu)成。 靜電放電（ESDElectrostatic Discharge）：帶有不同靜電電勢(shì)的物體或表面之間的靜電電荷轉(zhuǎn)移。有兩種形式：接觸放電，電場(chǎng)擊穿

2、放電。,1.1 靜電的基本概念、歷史及影響,靜電的概念 靜電敏感度(ESDSElectrostatic Discharge Sensitivity) 靜電敏感器件(ESSDElectrostatic Sensitive Devices) EPA:ESD Protect Area(ESD防護(hù)區(qū)域) ECA:ESD Control Area(ESD控制區(qū)域),1.1 靜電的基本概念、歷史及影響,靜電的歷史 閃電 600BC-Thales發(fā)現(xiàn)用毛皮摩擦過的橡膠可以吸起羽毛。 公元1400年，歐洲人在黑火藥的生產(chǎn)過程中采用了靜電控制。 公元1600年，William Gilbert 重復(fù)了Thales

3、 的實(shí)驗(yàn)，并觀察到干燥天氣的影響。,1.1 靜電的基本概念、歷史及影響,靜電的歷史 公元1700年Hauksbee 發(fā)明了靜電發(fā)生器、驗(yàn)電器，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 公元1800年 -Faraday 發(fā)明了法拉第籠， -Kelvin 發(fā)明了靜電測(cè)試儀， -造紙廠使用了接地技術(shù)， Volta 發(fā)明了電池。,1.1 靜電的基本概念、歷史及影響,靜電的影響 正面！ 復(fù)印機(jī) 環(huán)境控制 工業(yè)過程控制 危害！ 醫(yī)院里麻醉蒸氣爆炸 飛行器在飛行過程充電影響了通信 在1960年第一個(gè)ESD敏感器件誕生 現(xiàn)在計(jì)算機(jī)里的磁頭是ESD最敏感 的器件，敏感度約20V。,1.2 器件的靜電敏感性,1.2 器件的靜電敏感性

4、,1.2 器件的靜電敏感性,1.2 器件的靜電敏感性,1.2 器件的靜電敏感性,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,靜電的產(chǎn)生,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,影響摩擦起電的因素 物質(zhì)結(jié)合的緊密度 分開的速度 材料的導(dǎo)電性 摩擦系數(shù)以及位置,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,靜電的產(chǎn)生,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,電容的改變 物體帶的電壓與物體的等效電容有很大關(guān)系： V=Q/C 物體帶的電荷一定時(shí)，它的電壓取決于電容大?。?增加電容，電壓減少 降低電容，電壓升高,靜電的

5、產(chǎn)生,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,靜電的特點(diǎn),1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,靜電的特點(diǎn) 高電位：可達(dá)數(shù)萬至數(shù)十萬伏，操作時(shí)常達(dá)數(shù)百至數(shù)千 伏（人通常對(duì)3.5KV以下靜電不易感覺到）。 低電量：靜電流多為微安級(jí)（尖端瞬間放電例外）。 作用時(shí)間短：微秒級(jí)。 受環(huán)境影響大：特別是濕度，濕度上升則靜電積累減少，靜電壓下降。,1.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,靜電的危害 通信產(chǎn)品故障 軟件故障30多 硬件故障中器件失效30%多、外應(yīng)力（環(huán)境溫濕、灰塵腐蝕、雷電、機(jī)械應(yīng)力、包裝等）導(dǎo)致產(chǎn)品故障約30 器件失效中EOS/ESD失效率占3040%，而高靜電敏感的器件EOS/ESD失效率高達(dá)60%左右。,1

6、.3 靜電的產(chǎn)生、特點(diǎn)和危害,靜電的危害,1.4 材料的電特性,導(dǎo)體 體電阻1x104 電子能在導(dǎo)體表面和體內(nèi)自由流動(dòng) 如果被接地，電荷能迅速被中和,1.4 材料的電特性,1.4 材料的電特性,靜電耗散材料 體電阻1x1041x1011 電子在材料的表面可以自由移動(dòng)，但移動(dòng)的速率由于電阻而受到控制 如果被接地，電荷將被緩慢的釋放掉,1.5 常見的防靜電材料與防靜電標(biāo)識(shí),1.5 常見的防靜電材料與防靜電標(biāo)識(shí),1.5 常見的防靜電材料與防靜電標(biāo)識(shí),1.5 常見的防靜電材料與防靜電標(biāo)識(shí),1.6 靜電分析模型,工業(yè)上發(fā)展了三個(gè)放電模型，用于靜電放電分析 人體模型（HBM） 機(jī)器模型（MM） 器件充電模

7、型（CDM）,1.6 靜電分析模型,1.6 靜電分析模型,1.6 靜電分析模型,人體模型 利用人體模型來劃分ESD敏感器件的方法是最早和最適用的方法 為了等效站立的人通過手指對(duì)器件進(jìn)行放電，我們可以用100pF電容和1.5K電阻串聯(lián)的等效電路來表示 從19世紀(jì)開始，人體模型已用于礦井的爆炸分析,1.6 靜電分析模型,1.6 靜電分析模型,注意：沒有串聯(lián)電阻,機(jī)器模型測(cè)試電路,1.6 靜電分析模型,機(jī)器模型 這種模型用于最壞情況分析 它分析的ESD事件是由于導(dǎo)體帶電產(chǎn)生的 機(jī)器模型是日本發(fā)展起來，用于最差情況分析,1.6 靜電分析模型,1.6 靜電分析模型,器件帶電模型測(cè)試電路,1.6 靜電分析

8、模型,器件帶電模型 器件和單板帶電放電快速 對(duì)于一些器件，器件帶電模型比人體模型有更大的危險(xiǎn)性 放電時(shí)間短 峰值電流能達(dá)到幾十安培,內(nèi) 容,一、靜電基礎(chǔ)知識(shí) 二、靜電控制 三、常見的不符合靜電控制 規(guī)范的實(shí)例,二、 靜電控制,2.1為什么要進(jìn)行ESD控制（Why） 2.2 哪些人要參與進(jìn)行ESD控制（Who） 2.3在哪些地方需要進(jìn)行ESD控制（Where） 2.4控制什么（WHAT） 2.5怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.1 為什么要進(jìn)行ESD控制（Why）,2.2 哪些人要參與進(jìn)行ESD控制（Who）,2.3在哪些地方需要進(jìn)行ESD控制（Where）,2.4 控制什么（WHAT）,EPA

9、(ESD PROTECTION AREA) 環(huán)境 個(gè)人 材料 地板 個(gè)人物品 原材料 溫濕度 工衣 周轉(zhuǎn)材料 工作臺(tái) 工鞋 包裝材料 工裝夾具 接地 ,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,靜電控制的原則 在EPA控制區(qū)域操作所有靜電敏感器件 存放、運(yùn)輸所有靜電敏感器件要用法拉第籠 測(cè)試和監(jiān)控整個(gè)靜電控制流程,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,EPA控制方法 定義區(qū)域的防護(hù)水平 區(qū)域明確定義和標(biāo)識(shí) 對(duì)區(qū)域內(nèi)的所有導(dǎo)體包括人員可靠接地 消除一切不必要的靜電產(chǎn)生源 運(yùn)用12英寸原則 ESD防護(hù)體系文件的建立,環(huán)境控制 溫度和濕度： 生產(chǎn)制造和維修區(qū)域?qū)儆陟o電高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域： 溫度：2030 相對(duì)濕

10、度(RH)：4570% 其它防靜電工作區(qū)環(huán)境的溫濕度一般要求： 溫度：2030 相對(duì)濕度(RH)：3070% 注：產(chǎn)品物料對(duì)環(huán)境溫濕度有特殊要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要和實(shí)際條件采取相應(yīng)的局部環(huán)境保證措施。,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,典 型 的EPA 接 地 系 統(tǒng),2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,工作臺(tái)接地系統(tǒng),2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,雙回路腕帶插孔座,公共接地端子排,臺(tái)墊接地線,防靜電工作臺(tái) 防靜電臺(tái)墊的尺寸應(yīng)不小于工作臺(tái)面的大??； 防靜電臺(tái)墊均須正面（即防靜電面、耗散層）朝上、背面（即導(dǎo)電層）朝下鋪設(shè)； 壓接靜電地線聯(lián)接端子時(shí)應(yīng)從防靜電臺(tái)墊/地墊的正面壓下，使其穿過

11、臺(tái)墊并緊固，以保證電接觸良好； 多個(gè)防靜電工作臺(tái)的接地線不能相互串接，應(yīng)以并聯(lián)方式與公共接地線連接，每塊臺(tái)墊（地墊）必須且只需接一根防靜電地線； 防靜電工作臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)定期用酒精進(jìn)行表面清潔維護(hù)，頻度依各崗位實(shí)際情況而定，建議月度一次。,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,人員規(guī)范 防靜電工作服、工作鞋操作指引 所有人員進(jìn)入防靜電區(qū)域穿好防靜電工作服和防靜電工作鞋，已配發(fā)工作帽的還必須戴好工作帽。 工作服外部嚴(yán)禁攜帶除工卡和筆之外的金屬物件，防靜電鞋內(nèi)不得墊鞋墊。 更換工作服應(yīng)在指定地點(diǎn)進(jìn)行，不允許在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)穿、脫工作服

12、。,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,人員規(guī)范 作業(yè)過程的防靜電指引 進(jìn)入EPA區(qū)域前，測(cè)試腕帶和人體電阻，測(cè)試通過并做好記錄方可進(jìn)入； 接觸ESSD及組件之前應(yīng)戴好防靜電腕帶，防靜電腕帶插入香焦插孔中接地，要保證腕帶與皮膚接觸良好； 確認(rèn)工作區(qū)域內(nèi)的工具、設(shè)備和儀器安全、可靠接地，尤其對(duì)那些經(jīng)常移動(dòng)的設(shè)備要特別注意； 確認(rèn)工作區(qū)內(nèi)的靜電源（例如：非防靜電塑料袋、非防靜電泡膜、橡膠等）遠(yuǎn)離ESD敏感器件和敏感單板（至少30CM）； 清洗ESSD及組件時(shí)，應(yīng)用中性清洗劑或酒精清洗；手工清洗使用防靜電毛刷，禁止使用普通塑料毛刷。,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制

13、（How）,ESD測(cè)試系統(tǒng)操作方法,Step 1:雙腳分開站立于測(cè)試腳踏板上，將手腕帶香蕉插頭插入測(cè)試插孔內(nèi)。,Step 2:刷卡，顯示測(cè)試人信息，等待測(cè)試。,Step 3:裸手按壓測(cè)試按鈕開始測(cè)試，待顯示結(jié)果為”pass“ 時(shí)，松開按鈕。測(cè)試完畢。,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,ESD測(cè)試系統(tǒng)操作方法 (異常處理),2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,測(cè)試方法請(qǐng)參照ESD控制規(guī)范 第四部分： 防靜電檢測(cè)方法,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控

14、制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,離子風(fēng)機(jī)測(cè)試設(shè)備,防靜電包裝、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn) 防靜電袋（吸塑盒）包裝操作指引 檢查防靜電屏蔽袋內(nèi)外層及隔震外套（氣泡袋）是否完好無損； 將靜電敏感器件或組件放入指定規(guī)格的屏蔽袋（吸塑盒）中； 如要轉(zhuǎn)運(yùn)，須使用防靜電膠帶將屏蔽袋口封上，吸塑盒需將其嚙合處扣緊； 每個(gè)防靜電屏蔽袋原則上只能裝一塊單板組件，特殊情況下需同時(shí)裝多塊小板時(shí)必須用內(nèi)袋層或其它防靜電材料相互隔開，不得直接接觸混放。,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,防靜電包裝、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn),2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,防靜電包裝、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn) 防

15、靜電存儲(chǔ) 溫度：2030；相對(duì)濕度(RH)：30%70% 注意：對(duì)環(huán)境有特殊要求的，如潮濕敏感器件等，請(qǐng)遵照相應(yīng)的專用操作指導(dǎo)書執(zhí)行。 存儲(chǔ)器具：可用于直接存儲(chǔ)靜電敏感器件及組件的器具有：防靜電器件盒、IC管、防靜電袋、防靜電周轉(zhuǎn)箱、單板周轉(zhuǎn)車等。,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,防靜電包裝、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn) 存儲(chǔ)操作指引 A 靜電敏感器件須使用防靜電器件盒、屏蔽袋、防靜電器件管包裝存放，靜電敏感單板和組件需使用屏蔽袋、防靜電吸塑盒、周轉(zhuǎn)箱、周轉(zhuǎn)車包裝存放。 B 靜電敏感器件盡量保持原包裝狀態(tài)，嚴(yán)禁隨意拆封。 C 用于靜電敏感器件散裝清點(diǎn)和發(fā)料的工作臺(tái)必須鋪設(shè)防靜電臺(tái)墊，并可靠接地。操作人員應(yīng)

16、佩帶防靜電手套、指套或?qū)⒂欣K防靜電腕帶接入防靜電接地系統(tǒng)。 D 靜電敏感器件在儲(chǔ)運(yùn)過程中，勿靠近強(qiáng)靜電、強(qiáng)電磁場(chǎng)，如電腦主機(jī)及其顯示器上方、公共人行通道兩側(cè)等。,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,防靜電包裝、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn) 轉(zhuǎn)運(yùn)操作指引 保持周轉(zhuǎn)工具干凈。如果有明顯灰塵或污漬，請(qǐng)用中性清洗劑清洗。 周轉(zhuǎn)車底部金屬架應(yīng)焊接一根金屬鏈條，鏈條須能自然下垂，確保能可靠觸地。 物料在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中應(yīng)具有完好的防靜電包裝。轉(zhuǎn)運(yùn)ESSD應(yīng)輕拿輕放，嚴(yán)禁摔打、碰撞、劇烈摩擦或跌落。 任何時(shí)候都不得將靜電敏感器件及其組件堆疊裸放在一起，禁止使用拉伸膜等易產(chǎn)生高壓靜電的絕緣材料包裹靜電敏感器件及其組件。,2.5 怎

17、樣進(jìn)行ESD控制（How）,2.5 怎樣進(jìn)行ESD控制（How）,內(nèi) 容,一、靜電基礎(chǔ)知識(shí) 二、靜電控制 三、常見的不符合靜電控制 規(guī)范的實(shí)例,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,物料擺放亂，防靜電和不防靜電物料混放，既不符合防靜電要求，也不符合5S要求。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,這是一種常見現(xiàn)象：用防靜電屏蔽袋裝著的和沒裝的單板放在一塊，再將不防靜電的白色泡沫放在里面，而且單板有橫有豎，這樣不但靜電損傷器件，而且容易將一些器件碰掉。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,特別注意：白色氣泡袋不防靜電，而且還會(huì)產(chǎn)生很高的靜電，對(duì)單板存在很大的靜電隱患。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的

18、實(shí)例,沒拆包裝的拉手條經(jīng)常放置在裸露單板附近，造成ESD遺患。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,如果防靜電桌墊已接地，單板可以直接放在上面，但單板上面的文件夾和窗簾都可以產(chǎn)生很高的靜電，放在單板上直接與元器件接觸很容易損壞器件。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,由于紙是一種特殊的材料，只有濕度一定的范圍時(shí)它才是靜電耗散材料，所以單板不能放在紙箱上面，更何況放在紙箱上的膠帶上面是萬萬不可的。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,單板不能放在不防靜電的椅子上。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,黃色不防靜電膠帶粘貼在防靜電工作臺(tái)上，當(dāng)在此工作臺(tái)操作靜電敏感器件、單板時(shí)，存在ESD隱患。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,作業(yè)過程中，往往會(huì)因操作上的疏忽而將拉伸膜捆綁的周轉(zhuǎn)車與裸露單板車放置太近。請(qǐng)注意勿必確保拉伸膜捆綁的周轉(zhuǎn)車與裸露單板車距離至少1.5米以上。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,人體綜合電阻測(cè)試時(shí)不能戴手套。,三、常見的不符合靜電控制規(guī)范的實(shí)例,裝有單板的防靜電周轉(zhuǎn)箱不允許直接用拉伸膜纏繞。,