ESD培訓(xùn)教材(1)ppt課件

1、 部 門： NB2/5機(jī)板制造工程課編輯制定：核 準(zhǔn)：版 本：01頁 數(shù)：26頁 日 期：2004/05/21 Quanta Computer Inc. 達(dá)豐(上海)電腦ESD培訓(xùn)教材靜電放電(ESD) 簡介靜電放電ESD就是不同電位的兩個(gè)物體之間產(chǎn)生的電荷快速流動(dòng)的景象，簡而言之即電荷的快速中和 。靜電電荷會不斷積累，直到呵斥電荷產(chǎn)生的作用停頓、電荷被泄放或者到達(dá)足夠的強(qiáng)度可以擊穿周圍物質(zhì)為止。電介質(zhì)被擊穿后，靜電電荷會很快得到平衡，這種電荷的快速中和就稱為靜電放電。 靜電是怎樣產(chǎn)生的？我們知道一切的物質(zhì)都由原子構(gòu)成，原子中有電子和質(zhì)子。當(dāng)物質(zhì)獲得或失去電子時(shí)，它將失去電平衡而變成帶負(fù)電或正

2、電，正電荷或負(fù)電荷在資料外表上積累就會使物體帶上靜電。電荷積累通常因資料相互接觸分別而產(chǎn)生，也可由摩擦引起，稱為摩擦起電。有許多要素會影響電荷的積累，包括接觸壓力、摩擦系數(shù)和分別速度等。 靜電的危害ESD對半導(dǎo)體元件的損害能夠是當(dāng)今半導(dǎo)體界最為頭痛，也是最重要的一個(gè)問題，其呵斥的破壞也是不易被覺察的。由于靜電在很小的電阻上快速泄放電壓，泄放電流會很大，能夠超越20安培，假設(shè)這種放電經(jīng)過集成電路或其他靜電敏感元件進(jìn)展，這么大的電流將對設(shè)計(jì)為僅導(dǎo)通微安或毫安級電流的電路呵斥嚴(yán)重?fù)p害。 靜電危害流程圖日常生活中常遇到靜電呵斥的困擾 日常生活中常遇到靜電呵斥的困擾如：尼龍衣服吸附身體、梳子吸附頭髮、螢

3、光幕吸附灰塵、手摸門把感到電擊等，工業(yè)界靜電的危害類型為化工製程中設(shè)備或產(chǎn)品摩擦產(chǎn)生靜電，當(dāng)大量靜電累積產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象時(shí)，假設(shè)周遭為易燃性蒸氣或粉塵則能夠被引燃，呵斥火災(zāi)或爆炸等不幸的事故，亦或電子工業(yè)中靜電的放電呵斥CMOS 積體電路氧化層損壞，產(chǎn)品良率下降，雖然靜電未放電，但累積在晶圓上的靜電根據(jù)布朗定律也比未帶靜電的晶圓添加250倍的粒子吸附才干，而呵斥產(chǎn)品的品質(zhì)缺陷，有鑑於靜電在化工業(yè)與電子工業(yè)不同型態(tài)之危害，將分別敘述其危害構(gòu)成的緣由與防制的方法。 ESD 影響電子系統(tǒng)的四種根本方式ESD 電流直接貫穿系統(tǒng)較弱部份並且呵斥系統(tǒng)混亂或損害藉由靜電電場感應(yīng)而呵斥系統(tǒng)混亂ESD 電流流經(jīng)

4、系統(tǒng)接地線路影響而呵斥系統(tǒng)混亂或損害ESD 發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的高頻電磁場因耦合而呵斥系統(tǒng)混亂ESD 引起的失效方式直接損壞線路元件並使線路缺點(diǎn)失去功能消弱線路元件功能並在一段時(shí)間後失去功能 (潛在失效)此種潛在失效不可見亦無法於功能測試中顯現(xiàn)出來為什麼要作ESD 控制?防止灰塵吸附減低元件被破壞減少產(chǎn)品失效或運(yùn)作不穩(wěn)定防止人員受傷預(yù)防火災(zāi)或爆炸發(fā)生每年因靜電不當(dāng)釋放所呵斥損失高達(dá)數(shù)十億美金以上如何做好ESD控制 1. 設(shè)立ESD小組與聯(lián)絡(luò)人 2. 確定損失程度 3. 評估設(shè)備，製程與需求 4. 確認(rèn)ESD敏感元件 5. 建立評審制度 6. 獲取高階管理的支持 7. ESD控制步驟與規(guī)範(fàn) 8. 人員訓(xùn)

5、練 9. 審視，監(jiān)督，分析，報(bào)告，回饋，改善常用靜電運(yùn)用設(shè)備Electrostatic Voltmeters/fieldmeters : 靜電表Digital OHM Meter : 數(shù)字歐姆表Air Ionizer : 離子風(fēng)扇Wrist strap or Foot Strap (Optional) : 靜電手環(huán)或腳環(huán)Conductive Bag & Antistatic Magazine : 導(dǎo)電袋及抗靜電管Caution Label : 提示標(biāo)簽Anti-Static Void Filler :抗靜電泡墊Dissipative Table/Floor MAT (Optional) : 靜

6、電地毯或桌墊Esd protected work station : 無靜電任務(wù)桌Caution Sign : 提示看板ESD Protective Shoes Tester : 靜電鞋測試器數(shù)位歐姆表 三用電錶或直流電阻表應(yīng)可量測 0.1 歐姆到 1 M 歐姆 +/-10% 範(fàn)圍的電阻,且開路電壓應(yīng)大 於1.5 V 以上.離子風(fēng)扇 任務(wù)時(shí)必須置於距離離子風(fēng)扇4英尺圓弧內(nèi), 兩邊各近似45度角範(fàn)圍內(nèi).且方向正對著任務(wù)區(qū)域 任何靜電敏感的資料放於任務(wù)臺之前, 必須把離子風(fēng)扇先打開,而且中途不可關(guān)掉. 靜電手環(huán)或腳環(huán) 靜電環(huán)必須有 1 M 歐姆+/-10% 的電阻連接到導(dǎo)電或靜電傳導(dǎo)的任務(wù)桌面.

7、假設(shè)因此使得靜電環(huán)與接地間構(gòu)成2M 歐姆 +/- 10% 之電阻是可接受的.靜電環(huán)的任務(wù)電阻必須以如下的迴路每班檢驗(yàn)並做記錄,而其阻抗值 需介於 : 或500k 到 10 MEGA 歐姆. 導(dǎo)電袋及抗靜電管 1. 當(dāng)不在靜電防護(hù)區(qū)域或任務(wù)站時(shí)一切的靜電敏感資料必須裝在靜電防護(hù)包裝之內(nèi). 2. 資料在貯存或運(yùn)送中必須以導(dǎo)電管子,袋子或?qū)щ娙萜鞯确ɡ谌萜靼b. 3. 管子要用抗靜電或?qū)щ姷牟馁|(zhì) 4. 線上用做循環(huán)運(yùn)用之管子，運(yùn)用期限不得超過一年。 提示標(biāo)籤 1. 黃色的ESD 警告標(biāo)誌必須貼在導(dǎo)電袋及包裝箱上. 2. 每件靜電防護(hù)包裝物必須有明顯的靜電警告標(biāo)籤.這靜電警告標(biāo)籤必須能在三英尺外以正

8、常目視可辨識出.抗靜電泡墊 靜電敏感資料的包裝及填充物當(dāng)運(yùn)用時(shí)不得因摩擦而產(chǎn)生大於 +/- 200(TCP100V) 伏特之靜電壓.靜電地氈或桌墊(1) 1. 靜電防護(hù)傳導(dǎo)物外表至靜電接地之電阻等於或大於10E5 歐姆 到 10E9 歐姆 2. 建議最低的阻抗值是10E5 歐姆. 但是假設(shè)能夠符合當(dāng)?shù)仄桨惨髣t低於此建議值的阻抗可以採用. 3. 電極-兩個(gè)重約 2.27 公斤(5 磅),直徑 6.35 公分(2.5 英吋) 的圓柱型電極每個(gè)都要有硬度在 (IRHD) 50-70 間的導(dǎo)電物相接觸. 兩個(gè)電極間的電阻在金屬外表及10 伏特或更低的量測電壓下時(shí)不得大於 1 k 歐姆. 4. 運(yùn)用清

9、潔且不會脫纖維的布料來清潔電極.或用至少含有70% 的異丙醇水溶液來清潔電極,並讓電極在空氣中乾燥 5. 連結(jié)儀表的一端到接地點(diǎn),另一端到電極. 將電極置於待量測物體外表相距 至少3 英尺. 輸入測試電壓並在量度穩(wěn)定或 15秒後記錄阻抗值. 停頓測試 電 壓且將電極也移開. 6.在連續(xù)的地板面至少要做5 次測試或每 5000平方英尺要做5 次測試,那種 次數(shù)多就採用那種. 5次中至少有3.次要在有受磨損,或受化學(xué)物,水污 染或看起有些髒的地方.無靜電任務(wù)桌 1. 建議最好運(yùn)用靜電傳導(dǎo)防護(hù)任務(wù)面,且直接連結(jié)到接地. 接地線可加或 不加 1M +/- 10 % 電阻. 2. 當(dāng)高導(dǎo)電性靜電防護(hù)任務(wù)

10、面(如:不銹鋼任務(wù)面)因製造部需求而設(shè)置時(shí), 它們需直接連結(jié)到靜電接地而不須外加一串連電阻以確定它們持續(xù)的 維持接地電位;此時(shí)每一電源插座建議需有漏電斷路器(GFCI). 3.當(dāng)運(yùn)用不銹鋼任務(wù)桌面處理資料時(shí),必需在其上覆蓋一層已接地的靜電傳 導(dǎo)性桌面或其桌面電阻要符合靜電傳導(dǎo)性桌面電阻的要求,10E5到10E9 ohms.靜電接地 1. 靜電接地應(yīng)運(yùn)用設(shè)備接地或大地接地. 設(shè)備接地是電源插中的電氣接地 (綠)線它需經(jīng)過測試.當(dāng)兩種接地方式於同一靜電防護(hù)任務(wù)站均被採用時(shí),在接地系統(tǒng)上它們必須被連結(jié)在一同. 2. 每個(gè)靜電任務(wù)站必須個(gè)別的連結(jié)到靜電接地. 當(dāng)一個(gè)靜電任務(wù)站上有很多靜電任務(wù)面時(shí)則每一

11、個(gè)靜電任務(wù)面需個(gè)別的接到靜電接地點(diǎn).接地線也不可串接, 為的是防止添加衰減時(shí)間, 並防止同時(shí)斷路的發(fā)生. 3.電性測試設(shè)備上的任何絕緣物假設(shè)會接觸到或接近半導(dǎo)體資料12 英吋以內(nèi)時(shí)應(yīng)以抗靜電或靜電傳導(dǎo)物取代之.假設(shè)不能夠的話,則該絕緣物必須用抗靜電溶液處理過. 此外,測試機(jī)臺上的金屬零件部份假設(shè)會接觸到半導(dǎo)資料時(shí)則該金屬部份無論何時(shí)均要接地.是非常重要的,可以防止高敏感的半導(dǎo)體資料因靜電而受損傷 4. 設(shè)備接地導(dǎo)線的阻抗需小於 1 歐姆. Note: 鱷魚夾頭制止運(yùn)用.手套/手指套 1.當(dāng)需求用手套或手指套時(shí), 只需棉手套,抗靜電/導(dǎo)電手套或抗靜電/導(dǎo)電手指套可用來處理靜電敏感資料. 2. 處

12、理靜電敏感資料時(shí),可只用手套,手指套或手套加上手指套.儲存地區(qū) 1.假設(shè)儲物架不是一個(gè)靜電防護(hù)區(qū)域或任務(wù)站, 則靜電敏感資料必須置於靜電防護(hù)包裝物中. 2. 裝載資料廢品的推車必須要有接地鍊條, 其長度要能夠完全與地面接觸, 並堅(jiān)持乾淨(jìng)整潔, 假設(shè)不潔淨(jìng)則必需更換之.可移動(dòng)的設(shè)備 可移動(dòng)的設(shè)備(例如:車子,椅子,桌子)在運(yùn)用時(shí)假設(shè)接近未受保護(hù)的靜電敏感資料 12 英吋以內(nèi)不得產(chǎn)生大於 +/-200(TCP100V) 伏特之靜電壓.低靜電的方法 1. 相對濕度的控制 相對濕度對靜電產(chǎn)生有很大的影響如有才干最好要加以控制. 註 : 建議最小的濕度為 40% R.H. 2. 訓(xùn)練 每一區(qū)域的主管必須

13、確定其操作靜電敏感資料的人員,須受過 ESD的訓(xùn)練. 註:進(jìn)入靜電防護(hù)區(qū)域之人員必須受過靜電認(rèn)知訓(xùn)練.廠內(nèi)其他靜電防護(hù)措施介紹導(dǎo)電地板：為確實(shí)消除靜電對電子產(chǎn)品呵斥的危害，工廠區(qū)全面舖設(shè)導(dǎo)電型PVC地毯；廠區(qū)任務(wù)人員穿導(dǎo)電衣導(dǎo)電鞋等。門禁控制為有效維持導(dǎo)電PVC地磚之導(dǎo)電性，除廠區(qū)任務(wù)人員全部抗靜電打擊裝備，一切進(jìn)入廠區(qū)人員含外賓均需穿著導(dǎo)電衣導(dǎo)電鞋或?qū)щ娦?。因此廠區(qū)入口處均設(shè)有門禁控制憑指定識別碼刷卡入廠，外賓或無法刷卡人員則由專人陪同在入口處換穿導(dǎo)電衣及導(dǎo)電鞋套後引導(dǎo)入廠參觀。原物料控制(SMT)電阻類-電容類-電感類-BIOS燒錄作業(yè)靜電防護(hù)控制靜電平安任務(wù)站作業(yè)人員(任務(wù)桌)接地靜電防護(hù)衣(遮蓋)靜電消