ESD培訓文檔課件

ESD防護工作培訓——AssemblyTechnologySection,EngineeringDept.2008-5-09目錄目的1定義2職責3防護程序4儀器選用5什么是靜電？有繩靜電環(huán)好還是無繩靜電環(huán)好？當一個物體帶有一定量凈的正電荷或凈的負電荷時，可以稱其帶有靜電.靜電是一種相對的稱謂，因為在許多情況下，靜電經(jīng)過一段時間后會慢慢減小。這段時間的長度與物體的電阻有關。實際應用中的兩個極端的例子是塑料和金屬。一般來說，塑料的電阻非常高，因此塑料能長時間保持帶靜電，而金屬的電阻非常低，接地的金屬帶靜電的時間極短。如果給定物體的電量，那么電容越低，則電壓越高，反之亦然。塑料一般來說電容非常低，因此很少的電量就可以產(chǎn)生很高的電壓。相反，金屬的電容非常高，因此較多的電量只產(chǎn)生較低的電壓。這就是在實際應用中，使用塑料產(chǎn)生的靜電問題更加受人重視的原因。高電壓會吸引塵土、導致操作員受電擊或導致物體性狀改變?，F(xiàn)在我們來談談無繩靜電環(huán)和有繩靜電環(huán)有繩靜電環(huán)的作用1.直接對人體產(chǎn)生的靜電電壓起到一個釋放的作用，是一個連續(xù)的過程，對產(chǎn)品的電子元器件進行保護2.通過人體電阻104Ω+靜電環(huán)上1MΩ,使靜電電壓能夠以比較適中的速度導通至靜電接地線，以達到對人體進行保護的作用無繩靜電環(huán)：在員工生產(chǎn)中，員工身體上帶的靜電、工作中衣服身體和外界摩擦產(chǎn)生的靜電都傳導至靜電環(huán)處，此時的無繩靜電環(huán)不能夠將靜電釋放出來，而是將靜電積累到一定程度才釋放，就有可能蓄積5KV以上的靜電電壓，電子元器件被擊穿的可能性將加大。有繩靜電環(huán)在生產(chǎn)中，靜電的產(chǎn)生是隨處都在發(fā)生的，有繩靜電環(huán)就是將不斷生成的靜電，通過接地線直接釋放出去，這樣就不會對我們的產(chǎn)品造成危險。為什么車間在使用離子風蛇時不使用電源？現(xiàn)在我們車間使用的風蛇基本上都是少了一個保護頭的，備品室就有10幾個是少了頭不能用了的；風蛇由管子和蛇頭組成，蛇頭周圍都是導體，它的尖端，也就是電極針會在工作中產(chǎn)生極高的電壓，對操作員工的安全將構成了極大的危險。而只接氣不接電源會對產(chǎn)品產(chǎn)生什么風險？我們知道摩擦就會產(chǎn)生靜電，打個比方，貼膜機使用的是卷料，期間的摩擦產(chǎn)生的靜電我們就不難想象，而此時風蛇吹出來的風就只是普通風，不僅對產(chǎn)品靜電的釋放起不到任何作用，很可能會增加產(chǎn)品表面的靜電電壓。離子風蛇在今后的使用中應注意

1.電源必須有地線，且要保證充分接地變壓器必須保證良好接地工作時間最多不要超過16小時，過熱導致線路發(fā)生失效。2.氣源二級過濾：可能會含有水、油、塵埃/粉塵微粒會進入離子發(fā)生室并附著于塑料部件內壁，累積到一定程度，離子針就會對其打火3.氣壓應為50~60Psi4.清潔的方法最好用棉簽酒精清洗離子針上的殘留物。一方面，隨著電子設備向小型化、多功能化及智能化方向發(fā)展，電子設備使用高集成度的集成電路。然而，高集成度的集成電路采用特殊的制作工藝，如薄膜技術、淺PN結、GaAs材料、微小封裝等，具有線間距短、線細、集成度高、運算速度快、低功率和輸入阻抗高的特點，因而導致這種器件對靜電越來越敏感，其對ESD、電浪涌、機械應力、熱應力等更為敏感，有的VMOS器件，相應的耐靜電擊穿電壓（VESD）只有30V。就美國來說，其電子工業(yè)界每年因ESD造成的損失就達幾百億美元。所以，ESD在電子工業(yè)中有“硬病毒”之稱，是電子工業(yè)的隱性殺手。因此，在我們的日常生產(chǎn)過程中加大對ESD的認識，提高對ESD的防護是非常必要的。另一方面，一些表面電阻率很高的高分子材料如塑料、橡膠制品的廣泛應用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過程的高速化，使得靜電荷能夠積累到很高的程度，很容易產(chǎn)生靜電放電。據(jù)統(tǒng)計，電子設備現(xiàn)場使用的故障原因中，元器件失效約占45%靜電知識ESD在現(xiàn)代電子工業(yè)中難以控制的原因是：ESD破壞電子元件是完全感覺不到的。因為，要產(chǎn)生能聽到“啪啪”聲的靜電放電現(xiàn)象需要約2000V這么大的電荷積累，3000V電荷可以感到像一次小的電擊，5000v才可看到火花。普通器件如CMOS或EPROM芯片分別受到250v和100v的ESD電勢即可能受到損傷，而越來越多的現(xiàn)代電子器件包括奔騰處理器只要5v的電勢就能使之癱瘓。而人類通過日?；顒涌僧a(chǎn)生高達25000V的靜電放電。所以ESD看不見、聽不到或感覺不到，但可造成重大的電子設備損傷和毀壞靜電知識靜電對電子設備損害的特點：

隱蔽性：人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電。但是發(fā)生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺，這是因為人體感知的靜電放電電壓為2~3KV，所以靜電具有隱蔽性。潛在性：有些電子器件受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降，但多次累加靜電放電會給器件造成內傷而形成隱患。因此靜電對器件的損傷具有潛在性。靜電知識靜電對電子設備的損害的形式：靜電吸附灰塵，降低器件的絕緣電阻，從而影響電子設備的壽命。靜電放電破壞，使器件受損不能工作，電子設備遭到完全破壞。產(chǎn)生的主要原因是靜電放電造成器件承受過壓，介質被擊穿，或過流使得內部電路金屬導線熔斷、硅片局部融化等。靜電知識靜電放電場或電流產(chǎn)生的熱，使器件有潛在的損傷。含這些器件的電子設備，可靠性變差。靜電放電產(chǎn)生的電磁幅度很大（達幾百伏/米），頻譜極寬（從幾十兆到幾千兆），對電子設備造成干擾甚至損壞。研究ESDEMP（靜電放電電磁脈沖）對電子設備的影響時，進行ESDEMP對單片機系統(tǒng)的輻照效應試驗，試驗表明，單片機系統(tǒng)在ESDEMP作用下，會出現(xiàn)死機、重啟動、通訊出錯和數(shù)據(jù)采集誤差增大等現(xiàn)象。2.定義：ESD-electrostatic

discharge靜電放電：

指靜電電荷在不同電勢的物品或表面之間轉移的過程。CDM—ChargeDeviceModel

元件充電模式EPA—ESDProtectedArea.ESD防護區(qū)域UPA-ESDUnprotectedArea.ESD非防護區(qū)域ESDS—ElectrostaticDischargeSensitiveDevice

靜電敏感元件HBM—HumanBodyModel–dischargetype

人體放電模式MM—MachineModel–dischargetype

機器放電模式消散性材料（DissipativeMaterial）-表面電阻值在1.0X105歐姆~9.9X1010歐姆的材料絕緣材料（InsulativeMaterial）-表面電阻值大于1.0X1011歐姆的材料導電材料（ConductiveMaterial）-表面電阻值小于1.0X105歐姆的材料3.職責

3.1品質部3.1.1對生產(chǎn)現(xiàn)場及倉庫的防靜電作業(yè)實施狀況進行審核。3.1.2對違反靜電防護作業(yè)要求的行為進行糾正。3.1.3負責配合設備部定期對設備接地系統(tǒng)和ESD接地系統(tǒng)的定期檢測。3.1.4IPQC負責巡視產(chǎn)線ESD執(zhí)行情況.3.1.5IQC負責靜電敏感元件及包裝材料的來料檢驗工作。3.2設備部3.2.1負責驗收與靜電防護相關的量具及這些量具的一些定期的復測，由各部門提出需求。3.2.2提供靜電破壞防護技術的支持與指導。3.2.3負責靜電接地系統(tǒng)的主線及支線的架設、維護、保養(yǎng)。3.2.4

配合品質部門對設備的接地狀況進行檢測。3.2.5

指定專人管理組裝車間的ESD防護，確保靜電敏感電子組件在生產(chǎn)、檢驗、測試的過程中均符合ESD要求。3.2.6負責組織對新進員工進行靜電防護知識的培訓，以及在職員工定期培訓。3.2.6.1所有在EPA區(qū)域工作的相關人員須接受相應的ESD培訓.3.2.6.2ESDFPO(FactoryProcessOwner)負責引導每個區(qū)域ESD負責人相關工程師級培訓;3.2.6.3每個區(qū)域ESD負責人負責每個區(qū)域,拉/助拉/組長們相關的拉組長級ESD培訓;3.2.6.4拉/助拉/組長們負責所屬員工們ESD知識培訓。3.2.7由各部門提出靜電防護的需求，配合各部門對靜電防護需求的制作/檢查/記錄等。ESD防護人員職責ESD防護控制將貫穿產(chǎn)品的生產(chǎn)整個過程中，這意味著持續(xù)的防護將通過購買,收貨,生產(chǎn),檢查,測試,存儲,發(fā)貨,設施安裝,使用、維護以及ESDS零件修理和服務。ESD防護工作涵蓋EPA之內所有人員，制造過程的設備和材料等

ESDFPO為工廠ESD隊協(xié)調員，是廠房過程所有者(FactoryProcessOwner)；其職責是：協(xié)調：協(xié)調工廠的ESD防護處理活動；協(xié)調工廠的靜電防護隊工作；是工廠與GlobalESD溝通和通訊的平臺。管理：通過創(chuàng)建靜電防護發(fā)展計劃來改進防護過程;安排和參與靜電防護審核;安排廠房生產(chǎn)線ESD風險評估分析;安排和參與靜電防護過程評估。為工廠安排靜電防護培訓。

行動建立工廠的靜電防護隊伍;提供靜電防護過程知識和信息分享;協(xié)調參與公司靜電防護隊的一些活動;參與各TIMEZONE的靜電防護活動；與工廠過程所有者,專家一起工作,為實行靜電防護提供支持；貫徹工廠正常營運必需的靜電防護水平。根據(jù)產(chǎn)品具體指示和方針,與靜電防護隊核實靜電防護預防措施。特別是為ESDS指定ESD高度敏感元件和ESD敏感元件。

報告監(jiān)控和建立工廠營運的ESD防護能力的報告;靜電防護活動和培訓管理報告;為TZ工程所有者報告ESD防護能力。部門ESD負責人協(xié)助工廠FPO協(xié)調本部門的ESD防護工作,是部門ESD防護的負責人;監(jiān)督及保證各部門ESD設施有效工作為本部門提供ESD防護培訓;新產(chǎn)品,新設備,生產(chǎn)線ESD防護能力評估;ESD防護風險分析,報告.參與ESD防護過程審核;拉/組長職責協(xié)助部門ESD負責人的工作;為拉/組雇員ESD提供培訓;并負責管理;日常檢查拉/組雇員的ESD防護工作情況,并報告;檢查拉/組雇員是否穿帶ESD防護設施如:工衣,工鞋/鞋套,手套/指套,手腕帶,并檢查其測試情況;開拉前,負責檢查離子風槍的電源是否工作;機器的接地線是否良好;手腕帶接頭是否良好;否則需通知相關人員處理;參與生產(chǎn)線的ESD防護評估和過程審核.產(chǎn)線員工的職責：牢記ESD防護是每個員工的職責和義務;進入EPA區(qū)須穿帶手腕帶和工鞋,并測試合格,發(fā)現(xiàn)問題及時處理;工作臺表面不要擺放產(chǎn)生靜電而與工作無關的材料;不要將絕緣材料材料帶進EPA;不要將ESD敏感元件放置于靜電存在區(qū);

開拉前檢查手腕帶插頭是否完好,接地線是否良好,離子風槍電源是否正常工作,否則須通知相關人員從速處理.4.防護程序靜電防護方法4.

1使用防靜電材料：金屬是導體，因導體的漏放電流大，會損壞器件。另外由于絕緣材料容易產(chǎn)生摩擦起電，因此不能采用金屬和絕緣材料作防靜電材料。而是采用表面電阻l×105Ω·cm以下的所謂靜電導體，以及表面電阻1×105-1×108Ω·cm的靜電亞導體作為防靜電材料。例如常用的靜電防護材料是在橡膠中混入導電碳黑來實現(xiàn)的，將表面電阻控制在1×106Ω·cm以下。

4.2泄漏與接地：對可能產(chǎn)生或已經(jīng)產(chǎn)生靜電的部位進行接地，提供靜電釋放通道。采用埋大地線的方法建立“獨立”地線。使地線與大地之間的電阻＜10Ω。(參見GBJl79或SJ／T10694—1996)靜電防護材料接地方法：將靜電防護材料(如于作臺面墊、地墊、防靜電腕帶等)通過1MΩ的電阻接到通向獨立大地線的導體上(參見SJ／T10630-1995)。串接1MΩ電阻是為了確保對地泄放＜5mA的電流，稱為軟接地。設備外殼和靜電屏蔽罩通常是直接接地，稱為硬接地。

4.3導體帶靜電的消除：導體上的靜電可以用接地的方法使靜電泄漏到大地。放電體的電壓與釋放時間可用下式表示：

UT=U0L1/RC

式中UT-T時刻的電壓(V)U0一起始電壓(V)R-等效電阻(Ω)C-導體等效電容(pf)一般要求在1秒內將靜電泄漏。即1秒內將電壓降至1OOV以下的安全區(qū)。這樣可以防止泄漏速度過快、泄漏電流過大對ESDS造成損壞。若U0=500V，C=200pf，想在1秒內使UT達到100V，則要求R=1．28×109Ω。因此靜電防護系統(tǒng)中通常用1MΩ的限流電阻，將泄放電流限制在5mA以下。這是為操作安全設計的。如果操作人員在靜電防護系統(tǒng)中，不小心觸及到220V工業(yè)電壓，也不會帶來危險。4.4非導體帶靜電的消除：對于絕緣體上的靜電，由于電荷不能在絕緣體上流動，因此不能用接地的方法消除靜電。使用離子風機:

離子風槍(離子風扇)等能對不同極性的帶電體進行電離，并在20秒鐘以內將高至1000V的電壓衰減到低于100V以下,在消除靜電的同時又能消除表面灰塵.在靜電場或靜電壓有潛在危險時，必須使用離子風槍或離子風機等來中和靜電或者靜電場；每個班次開拉前必須檢查其電源是否開；離子風槍嘴離工件正確的使用距離為15厘米左右,離子風機離工件正確的使用距離為30厘米左右.吹氣時須注意檢查位置。測量頻次為每月進行一次.非導體帶靜電的消除措施對EPA區(qū)離子風槍,具體參數(shù)如下：

離子風槍

總衰減時間平衡電壓EMI(電磁干擾)

從1000到100伏特<5秒平衡電壓U<±50伏特離子風槍引起的電磁干擾EMI不能干擾電子儀器。

使用靜電消除劑:

靜電消除劑屬于表面活性劑?？捎渺o電消除劑檫洗儀器和物體表面，能迅速消除物體表面的靜電

控制環(huán)境相對濕度:控制相對濕度可提高非導體材料的表面電導率，使物體表面不易積聚靜電。相對濕度（RH）控制在50%左右，例如北方干燥環(huán)境可采取加濕通風的措施濕度對經(jīng)典的影響對照表如下:

相對濕度對靜電電壓影響對照表溫度:21℃左右靜電電壓(V)靜電產(chǎn)生途徑10-20%RH60-90%RH從地毯上走過350001500在乙烯基地板上走過12000250工人在工作臺工作6000100乙烯基包封的生產(chǎn)說明7000600普通聚乙烯袋200001200墊以聚氨基甲酸酯海綿的工作椅180001500非導體帶靜電的消除措施

采用靜電屏蔽:

對易產(chǎn)生靜電的設備可采用屏蔽罩(籠)，并將屏蔽罩（籠）有效接地。工藝控制法：