ESD管理初級01課件

ESD2你曾有被觸電的感覺嗎？接觸金屬門把手

3內容大綱：靜電學史什么是靜電和靜電放電？IT生產中的靜電問題及危害如何控制預防靜電放電靜電放電檢測及檢測設備介紹5

經典靜電學基礎理論的建立（續(xù)）電學之父WillianGilbert(英國人，1540-1603)重復了塔勒斯的實驗。他把這些用摩擦能帶電的物質叫為“摩擦起電物體（Electrics）”。而把摩擦不能帶電的物體叫“非摩擦起電物體（no-electrics）”。為了進一步研究這些物體的吸引能力,

Gilbert還發(fā)明了第一個驗電器(versorium)用來檢驗帶電物體。摩擦帶電后6經典靜電學基礎理論的建立（續(xù)）富蘭克林（Benjamin

Franklin

，1706-1790）做了許多實驗后認為有兩種電荷存在,

即正電荷和負電荷。風箏實驗。在風箏上固定一根金屬線,

以便從雷云中獲取更多的電,

雨淋濕了連結風箏的細線,

而這細線的一端連在萊頓瓶的一端,當雷雨來臨時,

萊頓瓶上不斷產生火花。用絲綢線連結到放風箏的細線上,

用手拿著絲綢線而不是放風箏的線,并把萊頓瓶接在連接絲綢線的前端,

人必須站在室內使得絲綢線不被淋濕。7

經典靜電學基礎理論的建立（續(xù)）法拉第（Michael

Faraday

，1791-1867,

英國人）是位偉大的實驗科學家之一。他引入了帶電體周圍電力線的概念。法拉第籠實驗。

拉第桶(Faraday

ice-pail)實驗，當一帶電體接觸金屬桶的內壁時,

電荷會轉移到桶的外表面,這種現象的發(fā)生與桶外是否存在電荷無關。庫侖（CharleAugustinedeCoulomb，1736-1806）1777年發(fā)明庫侖秤1785年庫侖設計制作了一臺精確的扭擺，用扭擺實驗證明了同號電荷的斥力遵從平方反律——庫侖定律。Fqqr=122K9二、靜電基本知識靜電：靜電就是靜止不動的電荷，它一般存在于物質表面，正負電荷在局部范圍內失去平衡的結果，即物質表面經由某種過程（如摩擦）而失去或得到電子，使之帶靜止的電荷就稱之謂靜電。靜電放電：ElectrostaticDischarge縮寫“ESD”。處于不同靜電電位的兩個物體間的靜電電荷的轉移就是靜電放電在20世紀中期以后，隨著工業(yè)技術的迅速發(fā)展，ESD問題越來越受到人們的重視。2.1靜電和靜電放電102.2靜電如何產生的?+++++++++++++++++-------------+-+一般來說，靜電會在當兩個物體的接觸與分離（剝離）、摩擦、物體的變形、及離子附著等情況下產生。靜電是通過電子或離子轉移而形成的。靜電產生包括是正、負電荷發(fā)生分離的一切過程11靜電的實質是存在剩余電荷。當對物體施加一定能量時，使本來正負電荷量相等而處于中性狀態(tài)的物體變成其中任何一方過剩的狀態(tài)，這過剩的電量就稱為電荷(靜電荷)2.2靜電如何產生的?（續(xù)）13摩擦起電當兩種對電子有不同吸引力的材料相互摩擦，生電便會產生。任何材料之間都能摩擦生電。電子能否停留視它是導電體或是絕緣體。2.3靜電產生的幾種形式（續(xù)）14++++感應起電--

-+

+

+-----+++++-----+++++-----+++++----------2.3靜電產生的幾種形式（續(xù)）15遠離帶電體：------------++++17空氣和其它氣體的擊穿其他起電過程

熱電和壓電起電亥姆霍茲層噴射起電液體中的金屬流動起電2.3靜電產生的幾種形式（續(xù)）182.4靜電放電形式1．安全泄放

一般情況下，在泄放電流小于5毫安時，就不會對元器件產生傷害，所以通過選擇合適的泄放電阻（I=U/R）將泄放電流控制在5毫安以下是安全的。

2．電暈放電

電暈放電是再不均勻電場中以局部擊穿形式表現出來的一種氣體放電現象。192.5人體靜電電壓與器件耐靜電能力人活動產生的靜電電壓器件所能承受的靜電電壓器件人體靜電電壓幾千到幾萬伏幾百到幾千伏TFT-LCD使用的IC耐靜電能力在2000V21小結：任何兩個不同材質的物體接觸后再分離即可產生靜電。摩擦的實質是一種接觸分離過程。帶電物體接近不帶電物體時會感應靜電。器件的靜電敏感度不同，但大部分器件的靜電破壞電壓都只在幾百至幾千伏，而在干燥的環(huán)境中人活動所產生的靜電可達到幾千伏到幾萬伏！223.1靜電問題-污染及靜電危害靜電

ReticlesEquipment污染Contamination制程中斷ProcessInterruptions靜電YieldMRHeadsDiskMediaFPDScreensWafers++++++--------------------IntegratedCircuits靜電放電損害ESDDamage三、IT生產中的靜電問題及危害233.2靜電放電在半導體生產中的影響

半導體在靜電放電下被破壞

25

3.4靜電對電子產品損害有哪些特點？1.隱蔽性人體感知的靜電放電電壓為2－3KV。2.潛在性有些電子元器件受到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降。3.隨機性從一個元件產生以后，一直到它損壞以前。4.復雜性

分析困難掩蓋了失效的真正原因。26了解和認識了靜電，以及知道了靜電的危害，那如何預防“靜電放電”呢？從原理入手！294.2靜電損害的預防原理

抑制靜電電荷的積累和靜電電壓的產生；即采取措施減少高壓靜電放電帶來的危害，使之邊產生邊瀉放，以消除靜電的積累，并控制在安全范圍之內。

安全、迅速、有效地消除已經產生地靜電電荷；

304.3ESD控制原理在大多數情況下，第三條導線（保護接地）交流設備接地是接地的最優(yōu)先選擇。4.3.1靜電導體——接地人員、設備靜電接地。31ESD控制原理（續(xù)）當第三條交流設備接地導線不能用到或不適用時，工作人員應該通過腕帶或其它接地系統(tǒng)與靜電放電敏感物件的一個導電性組件相連，以保證所有組件在同樣電位。布織薄帶

FabricCuff接地線

CoiledGroundCord接地之連接點

BananaGroundConnection人員接地：腕帶（0.8~1.2）X10

6

Ω

；鞋對地電阻<1X

10

9Ω

設備和工具接地：

<1.0Ω

環(huán)境：地面、貨架、活動設備對地電阻<1X

10

9Ω

32ESD控制原理（續(xù)）離子產生器4.3.2靜電非導體——中和33ESD控制原理（續(xù)）凡在生產現場必須或有可能發(fā)生接觸、分離、摩擦的材料，應盡量選用在靜電序列表中位次靠近的材料。

1．表面電阻率在1×10

5Ω以下或體積電阻率在1×10

4

Ω?cm以下的材料為導靜電材料。

2．表面電阻率在1×10

5—1×10

12Ω或體積電阻率在1×10

4—10

11Ω?cm的材料為靜電耗散材料。4.3.3材料的選用：344.3.4控制人體靜電（人體靜電防護）人體是最普遍存在的靜電危害源。對于靜電來說，人體是導體，所以可以對人體采取接地的措施

1.使用防靜電地面/防靜電服/鞋/靜電從腳導到大地）通過腳穿防靜電性地面、地墊、地毯，人員穿上防靜電鞋服/鞋，形成組合接地。2.佩戴防靜電腕帶并接地（靜電從手導到大地）通過手用以泄放人體的靜電。它由防靜電松緊帶、活動按扣、彈簧軟線．保護電阻及插頭或夾頭組成。松緊帶的內層用防靜電紗線編織，外層用普通紗線編織。上述兩項措施都是實用而有效的，應視不同的場合選擇使用.35防靜電鞋與腕帶的使用中要注意哪些問題?使用腕帶操作時不允許斷開，否則會失去接地作用。腕帶扣得不緊造成人體皮膚與腕帶的接觸電阻變大有些腕帶的電阻就是帶子本身的，當帶觸及地時使其電阻大大減小，有可能因此造成對人體電擊的危險。有些自稱是無線的腕帶，其效果遠不如有線的好。在穿用防靜電鞋時應在防靜電地面上工作才能使人體所帶的靜電導到大地，腕帶應用專門的帶插座的接地線與地連結，要經常檢查腕帶的電阻.36五、靜電檢測儀器基本配置1、帶電平面監(jiān)視儀靜電盤顯示靜電電壓值顯示時間功能：檢測靜電消除器的除靜電效果靜電水平。方法：通過設置初始靜電量和最低靜電量規(guī)格，用靜電消除器進行消除靜電盤上的靜電，測試出需要的時間和最終平衡后靜電盤的靜電電壓。規(guī)格：PLATE上電壓從±1000V降至±100V的時間在1.2秒內，平衡值在±50V內，該離子產生器是OK的，可正常使用372、防靜電手腕帶測試儀特點：

可以在任何地點方便檢測各種接地系統(tǒng)的完好狀態(tài)，如腕帶和接地線、防靜電墊子和接地線等。

確何工作人員人身安全。

排除因靜電而導致產品損壞的可能性。

連好接地線，用手按著墊板，如果接地系統(tǒng)安全，綠色“GOOD”燈亮且發(fā)生蜂鳴聲。低（紅色）標準阻抗R＜750KΩ

良好（綠色）標準阻抗750KΩ≤R≤10MΩ

高（紅色）標準阻抗R＞10MΩ

外形尺寸110*72*40MM

重量0.6KG383、靜電量測儀50mmPANELSTATIRON-DZ3使用STATIRON-DZ3量測，外觀參考右圖。使用方法如下：3.1將靜電測試儀之POWER打到ON位置。3.2DC/AC設置為DC。3.3MAX/REAL設置為MAX。3.4將赤色LED光焦點對準一零電位物體，距離5cm，調整0-ADJ。校正靜電測試儀之基準電位為0.00V。3.5測量時將赤色LED光焦點垂直于被測物體，距離5cm（現場測量，當看到被測物體上赤色光圈中有深色聚光點時，即為合適的距離），在液晶顯示屏上會出現電壓值，讀取數值穩(wěn)定后之電壓。3.6量測值管制規(guī)格：-100V~+100V39