靜電防護課件

1、靜 電 防 護 研 討 會3M TaiwanESDAware半導(dǎo)體裝置的靜電敏感度裝置的類型靜電貯存偏轉(zhuǎn)的範圍敏感度的門限值（V）硬碟機讀寫頭 20縱向金屬氧化物半導(dǎo)體30 - 1,800金屬氧化半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管100 - 200砷化鎵場效應(yīng)晶體管100 - 300電可編序讀存貯器100結(jié)型場效應(yīng)晶體管140 - 7,000SAW150 - 500運算放大器190 - 2,500CMOS互補型金屬氧化物半導(dǎo)體（具輸入防護裝置）250 - 3,000散粒二極管300 - 2,500薄膜電阻（厚，?。?00 - 3,000雙極晶體管 380 - 7,000ECL發(fā)射極耦合邏輯電路（於印刷電路板水

2、平） 500半導(dǎo)體控制整流器 680 - 1,000散粒晶體管 - 晶體管邏輯電路 1,000 - 2,500正離子中性粒子負離子缺少電子電子與中子平衡得到電子pnpnpnpnpnpn物質(zhì)表面經(jīng)由某種過程(如磨擦)而失去電子或得到電子,使帶靜止的電荷謂之靜電當物質(zhì)接觸和分離時便產(chǎn)生電荷+靜電產(chǎn)生原因磨擦生電 (Triboelectric)感應(yīng) (Induction)電容變化 (Change in Capacitance)光電效應(yīng) (Photoelectric Effect)粒子波 (Particle Beam)結(jié)冰 (Freezing)游離輻射衰變 (Radioactive Decay)場發(fā)射

3、(Field Emission) 影響靜電荷產(chǎn)生量的因素相對濕度物質(zhì)材料(磨擦電序列)接觸的面積摩擦頻率/速度一般的靜電電壓 在地毯上走過35,0001,500在乙烯基地板上走過12,000250工人在工作臺工作6,000100 乙烯基包封的施工說明7,000600從工作臺檢來普通聚20,0001,200乙烯袋墊以聚氨基甲酸酯海18,0001,500綿的工作椅靜電產(chǎn)生的途徑百份之十至二十的相對濕度 百份之六十至九十的相對濕度靜電電壓 (V)溫度: 210 C 磨擦電序列正(Positive)空氣 (Air) 鋼 (Steel)人手 (Hands) 木 (Wood)玻璃 (Glass) 橡膠 (

4、Rubber)毛髮 (Hair) 金 (Gold)石英 (Quartz) 多元脂 (Polyester)尼龍 (Nylon) 聚安脂 (Polyethylene)羊毛 (Wood) 聚乙烯 (Polyethylene)絲綢 (Silk) 聚丙烯 (Polypropylene)鋁 (Aluminum) 乙烯基 (Vinyl)紙 (Paper) 矽 (Silicon)棉 (Cotton) 鐵弗龍 (Teflon) 負(Negative)在任何階段皆可出現(xiàn)裝置失效單個元件電路板組裝產(chǎn)品裝配包裝最終使用者失效的程度1. 毀壞性失效元件不再工作;約佔靜電破壞的10%2. 性能減低及/或電場過早失效元件仍

5、然工作,但有存在之隱憂;約佔靜電破壞的90%成本分析可以馬上發(fā)現(xiàn)之靜電破壞所須花費成本: - Component : 1 - Board : 10 100 - System : 100 1000 若為潛在故障, 損失為以上之數(shù)倍客戶不滿意之成本則無法衡量人體放射出的靜電場40003000200010005000工作區(qū)域內(nèi)易產(chǎn)生靜電的東西工作的桌面地板椅子衣服紙張及文件夾包裝材料高速氣流工作人員電阻之區(qū)分ANSI/EIA-541導(dǎo)電的耗散的防靜電的絕緣的100 102 104 105 106 108 109 1010 1012 1014導(dǎo)電的耗散的靜電屏蔽絕緣的DOD HDBK 263 (美國國

6、防部手冊 263)靜電名詞定義導(dǎo)電材料 (Conductive) 表面阻抗率 1*10 5 ohm/square靜電消散材料 (Disspative) 1*10 5 表面阻抗率 1*10 9 ohm/square抗靜電材料 (Anti-Static) 1*10 9 表面阻抗率 1*10 12 ohm/square1.發(fā)散方式:藉由通路建立, 將導(dǎo)體上的靜電排除 (接地)藉由通路電阻, 限制電流速率大小藉由通路電阻, 控制靜電消散時間長短接地須知建議使用共同接地同點電氣系統(tǒng)接地較獨立系統(tǒng)或樓房的地面有效EOS/ESD協(xié)會標準6.1是最廣為人接受的接地準則2.中和方式:利用吹出大量之正負離子將非導(dǎo)

7、體(絕緣體)表面上的靜電荷中和. = 離子風(fēng)扇/離子槍靜電遮蔽示意圖設(shè)有靜電防護裝置的工作區(qū)域設(shè)有靜電防護裝置的工作區(qū)域靜電遮蔽箱/袋在靜電防護工作區(qū)域內(nèi)盡可能使用抗靜電/導(dǎo)電或是阻抗值較低之材料. = 抗靜電桌/地墊靜電無法完全避免,只能予以限制！4. 預(yù)防方式:摘 要每當不同的物質(zhì)分離時會產(chǎn)生靜電電場引起電感效應(yīng)靜電釋放導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)移(由靜止電壓轉(zhuǎn)為流動之電流),要控制放電的速度導(dǎo)體上的靜電可用接地技巧所控制非導(dǎo)體上的靜電可用離子化作用所中和運送時可用靜電屏蔽產(chǎn)品來防護最重要的靜電防護工作:完整的接地系統(tǒng)!靜電防護的四項基本原則1.在靜電防護工作區(qū)域內(nèi)處理靜電敏感元件 = 桌墊/導(dǎo)電地板/手

8、環(huán)/腳環(huán)/離子風(fēng)扇 2.用靜電遮蔽袋或容器運送及儲存靜電敏感元件 = 靜電遮蔽袋/導(dǎo)電箱/導(dǎo)電盒/導(dǎo)電盤3.定期檢測所有靜電防護系統(tǒng)是否操作正常 = 表面阻抗測試儀/靜電測試儀 手腳環(huán)測試儀/離子風(fēng)扇測試儀4.確認每一個供應(yīng)商明白並遵從以上三項原則 = 稽核供應(yīng)商工廠靜電防護系統(tǒng)製定ESD標準之組織Military - MIL-STD-883EEIA/JEDEC - EIA 541 - EIA 625ESD AssociationInternational Organizations測試標準及週期手環(huán)至少每天檢查一次109 OHMSESD S - 1.0導(dǎo)電鞋每週109 OHMSESD S -

9、 9.0鞋環(huán)每天 109 OHMS ESD S - 9.0靜電桌/地墊每三個月接點 - 每天/每週ESD S - 4.1導(dǎo)地板每三個月ESD DS - 7.1電離子中和作用房間 每三個月;20秒檯面 每三個月;10秒噴鎗 每週;2秒ESD S - 3.1靜電防護材料測試方法1. 表面阻抗率 (包裝材料)測試 ESD S 11.11 / EIA-541 ASTM D257 / MIL-B-817052. 靜電消散時間測試 Federal 101C 4046.1 EIA-541 / MIL-B-81705靜電防護材料測試方法3. 靜電遮蔽測試 ESD S 11.31 / EIA-541 MIL-B

10、-81705C 4.8.64. 桌墊及地板測試 ANSI/ESD S 4.1 & 7.1 MIL-PRF-878935. 靜電手環(huán)測試 ARTG 10M ohms 測試靜電防護材料測試標準1. TRAY/TUBE: Conductive Material - Surface resistivity 105 ohms/square Anti-Static Material - Surface resistivity 1012 ohms/square Static decay time 2 sec Anti-Static formed Aluminum Material - Surface res

11、istivity 1012 ohms/square Static decay time 2 sec Static shielding 30V (charge 1KV)靜電防護材料測試標準2. 靜電遮蔽袋: Inner surface resistivity: 1*1051*1012 ohms/square Outer surface resistivity 1*1012 ohms/square Static decay time 2sec Static shielding = 106 ohms (表面對表面)靜電防護材料測試標準5. 導(dǎo)電椅子/推車: 1*104 1*109 ohms (椅面/

12、推車對輪子電阻)6. 靜電消散搬運箱: 外層: Surface resistivity 109 ohms/square 內(nèi)層: Surface resistivity 1012 ohms/square Static decay time 2sec 隔板: Surface resistivity 1012 ohms/square Static decay time 2sec7. 抗靜電紡織品: Surface resistivity 1012 ohms/square Static decay time 2sec設(shè)立靜電防護計劃的六步曲1.管理階層的執(zhí)行意願2.授權(quán)3.建立靜電防護及品管系統(tǒng)4.員工教育訓(xùn)練5.以業(yè)界公認的標準為基礎(chǔ),訂定規(guī)格6.定期執(zhí)行計劃及妥善保存紀錄基本的靜電防護計劃指南確定靜電敏感元件之耐靜電壓程度控制靜電產(chǎn)生的可能性至最小所有工作範圍貼上靜電防護標籤靜電荷之消散 (接地及離子化)隔離靜電敏感之元件 (遮蔽)適當處理,儲存及運送靜電敏感元件及零組件員工教育訓(xùn)練工廠安裝防護設(shè)備定期