防靜電(ESD)教育課件

1/36防靜電（ESD）教育培訓(xùn)資料靜電對電子產(chǎn)品的危害你知道嗎？2/36什么是靜電？靜電是一種電能，它存留于物體表面，是正負(fù)電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果，是通過電子或離子的轉(zhuǎn)換而形成的。靜電現(xiàn)象是電荷在產(chǎn)生和消失過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱。如摩擦起電、人體起電等現(xiàn)象。3/36靜電的危害在電子產(chǎn)品制造中以及運(yùn)輸、存儲等過程中所產(chǎn)生的靜電使電子器件產(chǎn)生硬擊穿或軟擊穿(器件局部損傷)現(xiàn)象，使其失效或嚴(yán)重影響產(chǎn)品的可靠性。在電子工業(yè)中，隨著集成度越來越高，集成電路的內(nèi)絕緣層越來越薄，互連導(dǎo)線寬度與間距越來越小，例如CMOS器件絕緣層的典型厚度約為0．1μm，其相應(yīng)耐擊穿電壓在80-100V；VMOS器件的絕緣層更薄，擊穿電壓在30V。5/36電子產(chǎn)品制造中的靜電源人體的活動，人與衣服、鞋、襪等物體之間的摩擦、接觸和分離等產(chǎn)生的靜電是電子產(chǎn)品制造中主要靜電源之一。人體靜電是導(dǎo)致器件產(chǎn)生硬(軟)擊穿的主要原因。人體活動產(chǎn)生的靜電電壓約0．5-2KV。另外空氣濕度對靜電電壓影響很大，若在干燥環(huán)境中還要上升1個數(shù)量級。表2為相對濕度對與人體活動帶電的關(guān)系。6/36電子產(chǎn)品制造中的靜電源相對濕度對與人體活動帶電的關(guān)系。7/36電子產(chǎn)品制造中的靜電源化纖或棉制工作服與工作臺面、坐椅摩擦?xí)r，可在服裝表面產(chǎn)生6000V以上的靜電電壓，并使人體帶電，此時與器件接觸時，會導(dǎo)致放電，容易損壞器件。9/36電子產(chǎn)品制造中的靜電源樹脂、漆膜、塑料膜封裝的器件放人包裝中運(yùn)輸時，器件表面與包裝材料摩擦能產(chǎn)生幾百伏的靜電電壓，對敏感器件放電。10/36電子產(chǎn)品制造中的靜電源用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚內(nèi)乙烯)、PVR(聚胺脂)、PVC和聚脂、樹脂等高分子材料制作的各種包裝、料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB架等都可能因摩擦、沖擊產(chǎn)生1-3．5KV靜電電壓，對敏感藉件放電。11/36電子產(chǎn)品制造中的靜電源普通工作臺面，受到摩擦產(chǎn)生靜電。13/36電子產(chǎn)品制造中的靜電源電子生產(chǎn)設(shè)備和工具方面：例如電烙鐵、波峰焊機(jī)、再流焊爐、貼裝機(jī)、調(diào)試和檢測等設(shè)備內(nèi)的高壓變壓器、交／盲流電路都會在設(shè)備卜感應(yīng)出靜電。如果設(shè)備靜電泄放措施不好，都會引起敏感器件在制造過程中失效。烘箱內(nèi)熱空氣循環(huán)流動與箱體摩擦、CO2低溫箱冷卻箱內(nèi)的CO2蒸汽均會可產(chǎn)生大量的靜電荷。14/36靜電防護(hù)原理

電子產(chǎn)品制造中，不產(chǎn)生靜電是不可能的。產(chǎn)生靜電不是危害所在，其危害所在于靜電積聚以及由此產(chǎn)生的靜電放電。靜電防護(hù)的核心是“靜電消除”。靜電防護(hù)原理：對可能產(chǎn)生靜電的地方要防止靜電積聚。采取措施在安全范圍內(nèi)。對已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時釋放。15/36靜電防護(hù)方法使用防靜電材料：金屬是導(dǎo)體，因?qū)w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(dǎo)體，以及表面電阻1×105～108Ω·cm的靜電亞導(dǎo)體作為防靜電材料。例如常用的靜電防護(hù)材料是在橡膠中混入導(dǎo)電碳黑來實(shí)現(xiàn)的，將表面電阻控制在1×106Ω·cm以下。17/36靜電防護(hù)方法導(dǎo)體帶靜電的消除：導(dǎo)體上的靜電可以用接地的方法使靜電泄漏到大地。一般要求在1秒內(nèi)將靜電泄漏。即1秒內(nèi)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SSD造成損壞。若U0=500V，C=200pf，想在1秒內(nèi)使UT達(dá)到100V，則要求R=1．28×109Ω。因此靜電防護(hù)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(shè)計的。如果操作人員在靜電防護(hù)系統(tǒng)中，不小心觸及到220V工業(yè)電壓，也不會帶來危險。18/36靜電防護(hù)方法非導(dǎo)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?？刹捎靡韵麓胧菏褂秒x子風(fēng)機(jī)—離子風(fēng)機(jī)產(chǎn)生正、負(fù)離子，可以中和靜電源的靜電?？稍O(shè)置在空間和貼裝機(jī)貼片頭附近。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?？刂骗h(huán)境濕度—增加濕度可提高非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率，使物體表面不易積聚靜電。例如北方干燥環(huán)境可采取加濕通風(fēng)的措施。采用靜電屏蔽—對易產(chǎn)生靜電的設(shè)備可采用屏蔽罩(籠)，并將屏蔽罩（籠）有效接地。19/36靜電防護(hù)方法工藝控制法：為了在電子產(chǎn)品制造中盡量少的產(chǎn)生靜電,控制靜電荷積聚，對已經(jīng)存在的靜電積聚迅速消除掉，即時釋放，應(yīng)從廠房設(shè)計、設(shè)備安裝、操作、管理制度等方面采取有效措施。21/36常用靜電測量儀器靜電場測試儀：用于測量臺面、地面等表面電阻值。平面結(jié)構(gòu)場合和非平面場合要選擇不同規(guī)格的測量儀。腕帶測試儀：測量腕帶是否有效。人體靜電測試儀：用于測量人體攜帶的靜電量，人體雙腳之間的阻抗，測量人體之間的靜電差,腕帶、接地插頭、工作服等是否阻護(hù)有效。還可以作為入門放電，把人體靜電隔在車間之外。兆歐表：用于測量所有導(dǎo)電型、抗靜電型及靜電泄放型表面的阻抗或電阻。22/36電子產(chǎn)品制造中防靜電技術(shù)指標(biāo)要求防靜電地極接地電阻＜10Ω。地面或地墊：表面電阻值105-1010Ω;摩擦電壓＜100V。墻壁：電阻值5×104-109Ω。工作臺面或墊：表面電阻值106-109Ω；摩擦電壓＜100V；對地系統(tǒng)電阻106-108Ω。工作椅面對腳輪電阻106-108Ω。工作服、帽、手套摩擦電壓＜300V；鞋底摩擦電壓＜100V。23/36電子產(chǎn)品制造中防靜電技術(shù)指標(biāo)要求腕帶連接電纜電阻1MΩ；佩帶腕帶時系統(tǒng)電阻1-1OMΩ。腳跟帶(鞋束)系統(tǒng)電阻0．5×105-108Ω。物流車臺面對車輪系統(tǒng)電阻106-109Ω。料盒、周轉(zhuǎn)箱、PCB架等物流傳遞器具一表面電阻值103-108Ω;摩擦電壓＜100V。包裝袋、盒一摩擦電壓＜100V。人體綜合電阻106-108Ω。25/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求26/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求靜電安全區(qū)(點(diǎn))的室溫為23±3℃，相對濕度為45-70％RH。禁止在低于30％的環(huán)境內(nèi)操作SSD(靜電敏感元器件)。27/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求定期測量地面、桌面、周轉(zhuǎn)箱等表面電阻值。29/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求工作人員進(jìn)入防靜電區(qū)域，需放電。操作人員進(jìn)行操作時，必須穿工作服和防靜電鞋、襪。每次上崗操作前必須作靜電防護(hù)安全性檢查,合格后才能生產(chǎn)。30/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求操作時要戴防靜電腕帶，每天測量腕帶是否有效。31/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求測試SSD時應(yīng)從包裝盒、管、盤中取一塊，測一塊,放一塊，不要堆在桌子上。經(jīng)測試不合格器件應(yīng)退庫。32/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求加電測試時必須遵循加電和去電順序：低電壓→高電壓→信號電壓的順序進(jìn)行。去電順序與此相反。同時注意電源極性不可顛倒，電源電壓不得超過額定值。33/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求檢驗(yàn)人員應(yīng)熟悉SSD的型號、品種、測試知識，了解靜電保護(hù)的基本知識。34/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求靜電敏感元器件(SSD)運(yùn)輸、存儲、使用要求SSD運(yùn)輸過程中不得掉落在地，不得任意脫離包裝。存放SSD的庫房相對濕度：45-70％RH。SSD存放過程中保持原包裝，若須更換包裝時，要使用具有防靜電性能的容器。庫房里，在放置SSD器件的位置上應(yīng)貼有防靜電專用標(biāo)簽。35/36防靜電措施及靜電作業(yè)區(qū)(點(diǎn))的一般要求靜電敏感元器件(SSD)運(yùn)輸、存儲、使用要求發(fā)放SSD器件時應(yīng)用目測的方法，在SSD器件的原包裝內(nèi)清點(diǎn)數(shù)量。(6)對EPROM進(jìn)行寫、擦及信息保護(hù)操作時，應(yīng)將寫入器／擦除器充分接地，要帶防靜電手鐲。(7)裝配、焊接、修板、調(diào)試等操作人員都必須嚴(yán)格按照靜電防護(hù)要求進(jìn)行操作。(8)測試、檢驗(yàn)合格的印制電路板在