ESD知識介紹課件

ESD知識介紹序

言(ELECTROSTATICDISCHARGE)

“靜電放電”

已被認為是造成對靜電放電敏感電子零件的失效、劣化、潛在失效的主要兇手,而導致戰(zhàn)艦、飛機、發(fā)射和導引系統(tǒng)、電子和資訊設(shè)備出現(xiàn)故障,使得如此昂貴的設(shè)備變得毫無可靠度可言。目錄一.靜電系列概念及產(chǎn)生原理二.靜電對電子工業(yè)的危害三.靜電控制原理四.靜電標示及其意義五.如何建立抗靜電的工作站六.生產(chǎn)現(xiàn)場靜電防護須知靜電的概念靜電是物體表面過?；虿蛔愕撵o止電荷﹒1、靜電是一種電能，它留存物體表面；靜電是正電荷和負電荷在局部范圍內(nèi)失去平衡的結(jié)果；靜電是通過電子或離子轉(zhuǎn)移而形成的。2、靜電現(xiàn)象是電荷的產(chǎn)生和消失的過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱。靜電產(chǎn)生的原理

電子圍繞原子核運動,一有外力即脫離軌道,離開原來的原子而侵入其它的原子﹒A原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象,稱為陽離子。B原子因增加電子數(shù)而帶有負電現(xiàn)象,稱為陰離子。外力包含各種能量,如動能,位能,熱能,化學能,電磁能等.靜電識知靜電的概念靜電是電荷的產(chǎn)生與消失過程中產(chǎn)生的電現(xiàn)象的總稱

特

點

高電位低電量小電流

作用時間短復現(xiàn)性差瞬間現(xiàn)象多受濕度影響較大

當帶電物體接近不帶電物體時會在不帶電的導體的兩端分別感應出負電和正電2.感應起電ABC3.熱電和壓電起電、噴射起電等氣體,液體的流動與噴射靜電識知靜電產(chǎn)生的物理過程接觸電荷轉(zhuǎn)移偶電層形成電荷分離靜電產(chǎn)生的方式接觸摩擦沖流冷凍電解壓電溫差

…...靜電產(chǎn)生在各種SMT生產(chǎn)現(xiàn)場易產(chǎn)生的靜電壓值何謂靜電放電(ESD):Electro-StaticDischarge

由不同靜電電位的物體因直接接觸或因靜電場的感應而導致物體間電荷的移動;靜電放電的快速電荷移動會產(chǎn)生很大的瞬間電流.強的電場和電磁輻射等,它們?nèi)缤ㄟ^或接近電子零件時,便會加以破壞

通常,放電是電荷迅速流動,在一靜電放電過程中,電荷的迅速流動會引起很大的瞬間電流,強烈的電場

靜電放電敏感項目(ESDS):對15.000伏特以下的靜電放電敏感的電氣和電子零件及裝配品和設(shè)備;CMOS,NMOS,JFET和其它低功率零件對靜電入電最敏感電電磁輻射。當放電通過或接近電子零件時,會損毀

具有限制靜電放電電壓低于靜電放電敏感零件的敏感水準的靜電放電保護材料和設(shè)備的區(qū)域靜電防電保護區(qū)(ESDPROTECTEDAREA):局部處理(TOPICALINTESTATE):加在一絕緣材料的表面以降低其摩擦生電的能力的一種化學試劑在一局部的表面上利用對空氣分子充電形成正.負離子來消耗靜電電荷的設(shè)備游離器(IONIZER)離子風機電場屏蔽(FIELDSHIELDING):利用傳導容器當做靜電和電磁線的障礙物,使被包裝的東西不會感覺到容器表面的電荷硬接地(HARDGROUND):接地總線將一金屬棒或金屬板埋入地下,使其接地電阻在1.0Ω以內(nèi)抗靜電材料(ANTISTATICMATERIAL):在一熱塑性樹脂或其它一般性的絕緣材料內(nèi)加入一抗靜電物質(zhì)使它有抗拒摩擦生電的電荷和降低電阻系數(shù)在抗靜電范圍內(nèi)二.靜電對電子工業(yè)的危害由靜電作用對各類SMD的擊穿電壓靜電識知靜電對半導體元件的不良影響(一)靜吸附電靜電粒子塵埃粒子靜電吸附使IC等半導體制程良率受到影響,同時為了防止靜電吸附工廠對於制程空氣的潔淨投入極大成本靜電識知靜電對半導體元件的不良影響(二)靜電放電(ESD)引起器件擊穿接觸-分離,摩擦,感應致人體/設(shè)備等產(chǎn)生並釋放靜電荷芯片局部被形成硬擊穿或軟擊穿靜電識知靜電對半導體元件的不良影響(三)靜電感應之靜電源使半導體蕊線,工具,包裝容器等產(chǎn)生較高靜電壓,會對半導體蕊片介質(zhì)放電芯片局部被形成硬擊穿或軟擊穿容器等上感應靜電形成靜電壓,電電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的典型靜電源地板工作面主要設(shè)備清潔室原材料生產(chǎn)輔助物包裝材料身體衣服程序人材料環(huán)境牆壁天花板光源固定器通風架三.靜電控制原理靜電識知電子廠典型靜電源電子裝配生產(chǎn)中的靜電源(1)工作服:同外物摩擦可產(chǎn)生6000V以上的靜電電壓並使人體電,從而通過人體放電使器件電介質(zhì)擊穿.工作鞋:達10^13OHM以上的一般工作鞋同地面摩擦產(chǎn)生的靜電傳致人體及衣服,使人體靜電不能快速泄漏從而對元器件產(chǎn)生不良影響.樹脂、浸漆封裝表面:該類物件包裝后,於運輸過程中同外物摩擦,在其表面可產(chǎn)生幾百伏以上的靜電電壓,造成器件產(chǎn)生不良影響.靜電識知電子廠典型靜電源人體靜電源步行起電摩擦起電靜電感應起電人體靜電產(chǎn)生原因人體對地的電阻不同布料制成的服裝和濕度關(guān)系人體電容影響人體帶電因素靜電控制原理一、靜電泄漏和耗散1、防靜電材料2、泄漏與接地----軟接地硬接地二、靜電中和將正負離子與靜電源上的正負電荷中和,從而消除靜電源上積累的靜電離子風機,靜電毛刷,抗靜電劑三、靜電屏蔽與接地四、增濕四.靜電標示及其意義對ESD敏感的符號,用來表示該物體對ESD引起的傷害十分敏感對ESD防護的符號,用來表示該物體經(jīng)過專門設(shè)計具有靜電防護能力不僅表示靜電場,同時也包括電磁場,磁場.不是專門針對對ESD的閃電符號的標準含義是指電力供電的高壓對人體有危險不應該用此符號于ESD五.如何建立抗靜電的工作站理想的防靜電工作臺可接受的防靜電工作臺一工作站的表面或桌面完全不需要是傳導的,只要它不產(chǎn)生傷害性的靜電電荷即可.A.桌墊:在此工作站的工作人員的皮膚一定要接地,而腕帶(靜電手環(huán))是最安全,最方便,最易監(jiān)督和最便宜的方法.腕帶不是只接到桌面而已,而是接到桌面后再由桌面接到大地.桌面的接地,是連在腕帶連接到大地接地的同一點.腕帶一定要有最少250KΩ的電阻才能排除電擊的可能.B.接地:C.腕帶:珠連式腕帶附件手鐲式腕帶FRED腕帶D.抗靜電包裝材料六.生產(chǎn)現(xiàn)場靜電防護須知1-1.生產(chǎn)場地防靜電規(guī)定

f.使用三相五線制供電,其大地線可以作為防靜電地線;a.設(shè)禁止直接使用木質(zhì)地板或鋪設(shè)毛.麻.化纖地毯;b.選用防靜電活動地板或在普通地面上鋪設(shè)防靜電地

墊,并有效地接地;c.可允許使用經(jīng)特殊處理的水磨石地面;d.防靜電系統(tǒng)必須有獨立可靠的接地裝置,接地電阻一般

小于10Ω;e.防靜電地線不得接在電源零線上,不得與防雷地線共享;g.接地主干線截面積應不小于100mm2,支干線截面積不

小于6mm2,設(shè)備與工作臺的接地線應采用截面積不小于

1.25mm2的多股塑料導線;h.接地主干線的連接方式應采用纖焊;i.備的防靜電連接端應保證接觸可靠,易裝拆,允許使

用各種夾式連接器;j.天花板材料應選用抗靜電型材料制品,一般可使用石膏

板制品,禁止使用塑料制品;1-2.生產(chǎn)場地防靜電規(guī)定k.a生產(chǎn)場所的墻面可使用抗靜電墻紙,一般右使用石

灰涂料墻面,禁止使用普通墻紙和塑料墻紙;l.生產(chǎn)場所的環(huán)境相對濕度以不低于50%為宜;m.在不對產(chǎn)品造成有害情況下,允許使用增濕設(shè)備,以

增加溫度;n.防靜電工作區(qū)的進口處,應設(shè)明顯標記,警示標記要

符合國家標準;進口處應配置離子化空氣風浴裝置應在106-108Ω范圍內(nèi);1-3..生產(chǎn)場地防靜電規(guī)定a.靜電安全工作臺:由工作臺.防靜電桌墊.腕帶接頭和接

大地線等組成;b.防靜電桌墊上應有兩個以上的腕帶接頭;c.靜電安全工作臺上不允許堆放塑料盒等易產(chǎn)生靜電的雜

物,圖紙資料應放入防靜電文件袋內(nèi);d.防靜電腕帶:直接接觸靜電敏感器件的人員均須帶防靜

電腕帶,腕帶與人體皮膚有良好接觸,腕帶系統(tǒng)對電阻值

應在106-108Ω范圍內(nèi);2-1.生產(chǎn)場地防靜電設(shè)施e.防靜電容器:生產(chǎn)場所的組件承料袋,周轉(zhuǎn)箱,PCB料架

等應具備靜電防護作用,不允許使用金屬和普通容器,

周轉(zhuǎn)箱等必須接地;f.防靜電工作服:進入靜電工作區(qū)的人員和接觸SMD的人

員均應穿防靜電工作服,工作服面料應符合國家標準;g.在相對濕度大于50%環(huán)境中,防靜電工作服允許范圍選

用純棉制品;2-2.生產(chǎn)場地防靜電設(shè)施h.進入工作區(qū)的人員必段穿防靜電工作鞋,防靜電工作鞋

應符合國家標準,穿普通鞋者應使用導電鞋束或腳跟帶;i.生產(chǎn)線上用的傳送帶和傳動軸,應裝有防靜電接地的電

刷和支桿;j.對傳送帶表面可使用離子風靜電消除器;k.生產(chǎn)場所使用的組裝夾具,檢測夾具,焊接工具,儀器等

都應設(shè)制良好的接地線.2-3.生產(chǎn)場地防靜電設(shè)施附錄:防靜電用品防靜電用品一、人體靜電防護系統(tǒng)二、防靜電地坪三、防靜電操作系統(tǒng)四、特殊用品一、人體靜電防護系統(tǒng)防靜電用品靜電手環(huán)1、必須與皮膚接觸2、每天進行點檢3、工作時必須接地靜電服靜電鞋、襪、手套、帽二、防靜電地坪防靜電用品1、防靜電橡膠板地面2、防靜電塑料地板3、防靜電地毯4、防靜電活動地板5、防靜電瀝青砂漿地坪6、水泥類防靜電地坪三、防靜電操作系統(tǒng)防靜電用品1、防靜電臺墊2、防靜電軟塑料包裝袋3、防靜電硬塑料容器4、防靜電包裝盒、條、管5、防靜電臺車6、防靜電維修包7、防靜電工具：防靜電烙鐵、防靜電真空吸錫器

四、其它特殊用品防靜電用品1、防靜電清洗機2、防靜電工作椅3、防靜電貼墻紙4、防靜電窗簾5、防靜電清洗液6、防靜電毛刷7、防靜電海綿8、防靜電膠液9、增濕器10、防靜電支架車間防靜電作業(yè)指導

防靜電控制：4．1

員工每天當班前打掃車間衛(wèi)生一次，防止塵埃、微粒等在空氣中積蓄摩擦而產(chǎn)生靜電。4．2保持適宜的溫濕度，溫度：18℃-28℃；濕度：40—70%，由此防止因環(huán)境高溫干燥而產(chǎn)生靜電。場地、儀器、人員控制：5．1在車間人員必須穿上防靜電工衣、防靜電鞋、防靜電帽、在工作范圍中必須使用有線靜電環(huán)（特殊崗位或在搬運電子元件產(chǎn)品時可使用無線靜電環(huán)）。5．2工作臺必須鋪設(shè)防靜電臺面并接地。5．3在維修工位中，使用的儀器必須具有防靜電功能。．包裝及儲運：6．1使用防靜電包裝材料包裝、儲存、搬運成品。6．2包裝外箱須貼有防靜電標識、警告員工產(chǎn)品易受靜電破壞。7．防靜電措施：7．1員工每天當班須打掃衛(wèi)生一次。7．2員工每天上班檢查溫濕度一次。7．3

員工每天當班利用防靜電測試儀在每個工作區(qū)尋找至少3個檢查點進行測試。7．4

員工每天當班利用表面阻抗測試儀在每個工作區(qū)尋找至少3個檢查點進行測試。7．5防靜電手環(huán)必須在上班前進行檢查，檢查合格后才能當班作業(yè)。7．6工作臺面接地線每天須用萬用表測試是否導通暢順。8．防靜電測試要求：8．1防靜電測試儀：所測試的物體或場地電壓須小于100V8．2表面阻抗測試儀所測試的物體或場地電阻須小于109Ω8．3防靜電手環(huán)測試儀測試防靜電手環(huán)時閃現(xiàn)綠燈才可算測試合格。參考資料1.

目的：1.1

貫徹靜電放電控制規(guī)范，指導現(xiàn)場的防靜電基本操作，預防、消除靜電危害，保證產(chǎn)品質(zhì)量。1.2

徹靜電放電控制規(guī)范，明確防靜電工作臺的技術(shù)要求，指導防靜電工作臺的安裝與使用操作。1.3

貫徹靜電放電控制規(guī)范，提供設(shè)備、儀器、工具、工裝的通用防靜電技術(shù)要求，指導現(xiàn)場操作。1.4貫徹靜電放電控制規(guī)范，指導工作環(huán)境防靜電的基本操作。2、適用范圍2.1適用于生產(chǎn)現(xiàn)場防靜電區(qū)域內(nèi)所有人員。2.2本操作指導書適用于公司內(nèi)所有安裝和使用防靜電工作臺的人員。2.3

適用于公司生產(chǎn)制造過程中設(shè)備、儀器、工具、工裝的ESD控制。2.4

需進行靜電控制的區(qū)域。3.工作提要防靜電設(shè)施和器材：防靜電工作服、工作鞋操作指引/防靜電腕帶測試操作指引作業(yè)過程的防靜電指引/儀器的防靜電技術(shù)要求/工具的防靜電技術(shù)要求防靜電工作區(qū)/靜電保護接地技術(shù)要求日常使用與維護要求/

防靜電安全管理4．

防靜電設(shè)施和器材4.1

生產(chǎn)現(xiàn)場防靜電區(qū)域一般配備有以下一些常用的防靜電設(shè)施、器材：

防靜電工作服（含工帽）/

防靜電工作鞋/防靜電腕帶/防靜電手套、指套

防靜電包裝袋、包裝泡沫

防靜電工作臺（含臺墊、防靜電接地支線等）、工作椅

防靜電周轉(zhuǎn)箱、周轉(zhuǎn)車防靜電接地系統(tǒng)（含防靜電母線、支線，防靜電地板或地墊等）4.1.1防靜電工作服、工作鞋操作指引*所有人員進入防靜電區(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。無防靜電工作鞋的，必須穿防靜電鞋套，不允許穿著不具備防靜電功能的塑料防塵鞋套進入防靜電區(qū)域。*工作服外部嚴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。*更換工作服應在指定地點進行，不允許在生產(chǎn)現(xiàn)場穿、脫工作服。*防靜電工作服、工作鞋等要勤洗勤換，建議每周洗換1~2次，每次漂洗時間不超過30分鐘。4.1.2防靜電工作臺的技術(shù)要求*防靜電臺墊的尺寸應不小于工作臺面的大小。*防靜電工作椅面對地系統(tǒng)的電阻為106~109Ω。*多個防靜電工作臺的接地線不能相互串接，應以并聯(lián)方式與公共接地線連接。4.1.3防靜電容器：在電子設(shè)備研制生產(chǎn)過程中，一切貯存、周轉(zhuǎn)的容器（元器件袋、轉(zhuǎn)運箱、封鎖器件存放盒等）應具備靜電防護性能、不允許使用金屬和普通塑料容器）。4.1.4

防靜電運輸車轉(zhuǎn)運PCB板或電子元件時采用有防靜電性能的運輸車。4.1.5

防靜電工作區(qū)防靜電工作區(qū)包括：電性能測試區(qū)域/外觀檢查區(qū)域/QA抽檢區(qū)域/維修區(qū)域/包裝區(qū)域；在防靜電工作區(qū)域的明顯位置應安置防靜電警示標志；在廠房內(nèi)配備溫度計和溫度計，并每天上班前做一次記錄4.2防靜電測試操作指引4.2.1員工每天當班須打掃衛(wèi)生一次。4.2.2員工每天上班前檢查溫濕度一次，并做好記錄。4.2.3生產(chǎn)部每三個月派專人利用表面阻抗測試議及防靜電測試儀對以下防靜電器材進行測試。地面,物流器具,工作臺,物流車進行測試。對于地面保證每天測的點不少于5點，點與點至少相距5米，并且要能夠保證至少5次測試的點不重復；對于物流器具、工作臺,物流車保證每天測取不少于5個，并且至少5次測取的器具不能重復（每個器具上都有編號），做好測試記錄，填于對應的圖表上。4.2.4進入防靜電區(qū)域的所有人員每天上崗前應使用腕帶測試儀對所配發(fā)的防靜電腕

帶進行測試，并做好測試記錄4.2.5