《防靜電培訓(xùn)資料》PPT課件.ppt

1、2020/8/2,新信科電子,1,電子元器件防靜電放電 （ESD）損傷技術(shù),2020/8/2,新信科電子,2,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.1 靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn),什么是靜電？通俗地來說，靜電就是靜止不動的電荷。它一般存在于物體的表面。是正負(fù)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。靜電可由物質(zhì)的接觸和分離、靜電感應(yīng)、介質(zhì)極化和帶電微粒的附著等物理過程而產(chǎn)生。,2020/8/2,新信科電子,3,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.1 靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn),什么是靜電放電呢？處于不同靜電電位的兩個物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移就是靜電放電。這種轉(zhuǎn)移的方式有

2、多種，如接觸放電、空氣放電。 一般來說，靜電只有在發(fā)生靜電放電時，才會對元器件造成傷害和損傷。如人體帶電時只有接觸金屬物體、或與他人握手時才會有電擊的感覺。 對電子元器件來說，靜電放電（ESD）是廣義的過電應(yīng)力的一種。廣義的過電應(yīng)力是指元器件承受的電流或電壓應(yīng)力超過其充許的最大范圍。,2020/8/2,新信科電子,4,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.1 靜電和靜電放電的定義和特點(diǎn),三種過電應(yīng)力現(xiàn)象的特點(diǎn)比較，見表1.1。,2020/8/2,新信科電子,5,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.2 靜電的產(chǎn)生,通常物體保持電中性狀態(tài)，這是由于它所具有的正負(fù)電荷量相等的緣故。如果兩種不同的材

3、料的物體因直接接觸或靜電感應(yīng)而導(dǎo)致相互間電荷的轉(zhuǎn)移，使之存在過剩電荷，這樣就產(chǎn)生了靜電。 靜電產(chǎn)生的主要兩種形式： 摩擦產(chǎn)生靜電 感應(yīng)產(chǎn)生靜電,2020/8/2,新信科電子,6,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.2.1 摩擦產(chǎn)生靜電,產(chǎn)生：兩種物體直接接觸后形成的，通常發(fā)生于絕緣體與絕緣體之間或者絕緣體與導(dǎo)體之間。,- - -,+ + +,- - -,+ + +,絕緣體,A、摩擦生電,絕緣體,2020/8/2,新信科電子,7,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.2.1 摩擦產(chǎn)生靜電,當(dāng)兩各具有不同的電子化學(xué)勢或費(fèi)米能級的材料相互接觸時，電子將從化學(xué)勢高的材料向化學(xué)勢低的材料轉(zhuǎn)移。當(dāng)接觸后

4、又快速分離時，總有部分轉(zhuǎn)移出來的電子來不及返回到它們原來所在的材料，從而使化學(xué)勢低的材料因電子過剩而帶負(fù)電，化學(xué)勢高的材料因電子不足而帶正電。 摩擦產(chǎn)生靜電的大小除了與摩擦物體本身的材料性質(zhì)有關(guān)之外，還要受到許多因素的影響，如環(huán)境的濕度、摩擦的面積、分離速度、接觸壓力、表面潔凈度等。,2020/8/2,新信科電子,8,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.2 .2 感應(yīng)產(chǎn)生靜電,產(chǎn)生：帶電物體與導(dǎo)體之間，兩種物體無需直接接觸。,+ + +,+ + +,帶電體,B、感應(yīng)生電,導(dǎo)體,+ + +,+ + +,+ + +,2020/8/2,新信科電子,9,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.3 靜電

5、的來源,在電子制造業(yè)中，靜電的來源是多方面的，如人體、塑料制品、有關(guān)的儀器設(shè)備以及電子元器件本身。,2020/8/2,新信科電子,10,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.3.1 人體靜電,人體是最重要的靜電源，這主要有三個方面的原因。其一，人體接觸面廣，活動范圍大，很容易與帶有靜電荷的物體接觸或摩擦而帶電，同時也有許多機(jī)會將人體自身所帶的電荷轉(zhuǎn)移到器件或者通過器件放電。其二，人體與大地之間的電容低，故少量的人體靜電荷即可導(dǎo)致很高的靜電勢。其三，人體的電阻較低，相當(dāng)于良導(dǎo)體，故人體處于靜電場中也容易感應(yīng)起電，而且人體某一部分帶電即可造成全身帶電。,2020/8/2,新信科電子,11,電子元器

6、件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.3.1 人體靜電,影響人體靜電的因素十分復(fù)雜，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1、人體靜電與人體接觸的環(huán)境以及活動方式有關(guān)； 2、人體靜電與環(huán)境濕度有關(guān)，濕度越低則靜電勢越高； 3、人體靜電與所著衣物和鞋帽的材料有關(guān)，化纖和塑料制品較之棉制品更容易產(chǎn)生靜電。 4、人體靜電與個體人的體質(zhì)有關(guān)，主要表現(xiàn)在人體等效電容與等效電阻上。 5、人體靜電與人的操作速度有關(guān)，操作速度越快，人體靜電勢越高。 6、人體各部位所帶的靜電電荷不是均等的，一般認(rèn)為手腕側(cè)的靜電勢最高。,2020/8/2,新信科電子,12,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.3.2 儀器和設(shè)備的靜電,儀器和設(shè)備也

7、會由于摩擦或靜電感應(yīng)而帶上靜電。,1.3.3 器件本身有靜電,電子元器件的外殼（主要指陶瓷、玻璃和塑料封裝管殼）與絕緣材料相互摩擦，也會產(chǎn)生靜電。,2020/8/2,新信科電子,13,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.3.4 其它靜電來源,在電子元器件的制造、安裝、傳遞、運(yùn)輸、試驗(yàn)、儲存、測量和調(diào)試等過程中，會遇到各種各樣的由絕緣材料制成的物品。這些物品相互摩擦或與人體摩擦都會產(chǎn)生很高的靜電勢。,2020/8/2,新信科電子,14,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.4 靜電放電的三種模式,靜電對電子產(chǎn)品的損害有多種形式，其中最常見、危害最大的是靜電放電（ESD）。通過對靜電的主要來源以

8、及實(shí)際發(fā)生的靜電放電過程的研究認(rèn)為，對元器件造成損傷的主要是三種模式，即帶電人體的靜電放電模式、帶電機(jī)器的放電模式和充電器件的放電模式。,2020/8/2,新信科電子,15,電子元器件抗ESD損傷的基礎(chǔ)知識,1.4.1 帶電人體的放電模式（HBM）,由于人體會與各種物體間發(fā)生接觸和磨擦，又與元器件接觸，所以人體易帶靜電，也容易對元器件造成靜電損傷。普遍認(rèn)為大部分元器件靜電損傷是由人體靜電造成的。 人體與被放電體之間的放電有兩種。即接觸放電和電弧放電。,1.4.2 帶電機(jī)器的放電模式（MM）,機(jī)器因?yàn)槟Σ粱蚋袘?yīng)也會帶電。帶電機(jī)器通過電子元器件放電也會造成損傷。,2020/8/2,新信科電子,16

9、,制造過程的防靜電損傷技術(shù),2.1 靜電防護(hù)的目的和總的原則,目的：靜電防護(hù)的根本目的是在電子元器件、組件、設(shè)備的制造和使用過程中，通過各種防護(hù)手段，防止因靜電的力學(xué)和放電效應(yīng)而產(chǎn)生或可能產(chǎn)生的危害，或?qū)⑦@些危害限制在最小程度，以確保元器件、組件和設(shè)備的設(shè)計(jì)性能及使用性能不致因靜電作用受到損害。,2020/8/2,新信科電子,17,制造過程的防靜電損傷技術(shù),2.2.1 防靜電的基本思想和技術(shù)途徑,防靜電的基本思想： （1）對可能產(chǎn)生接地的地方要防止靜電的聚集，及采取一定的措施，避免或減少靜電放電的產(chǎn)生，或采取“邊產(chǎn)生邊泄漏”的方法達(dá)到消除電荷積聚的目的，將靜電控制在不致引起產(chǎn)生危害的程度。 （

10、2）對已存在的電荷積聚，迅速可靠地消除掉。,2020/8/2,新信科電子,18,制造過程的防靜電損傷技術(shù),2.2.2 防靜電的基本思想和技術(shù)途徑,防靜電的基本途徑： 生產(chǎn)過程中靜電防護(hù)的核心是“靜電消除”。其基本途徑有： 1、工藝控制法 2、泄漏法 3、靜電屏蔽法 4、復(fù)合中和法 5、整凈措施,2020/8/2,新信科電子,19,制造過程的防靜電損傷技術(shù),2.3 現(xiàn)階段工廠的主要防靜電措施,2020/8/2,新信科電子,20,制造過程的主要防靜電損傷措施,2.3.1 戴防靜電手腕帶（1）,要戴緊充分接觸皮膚；接口要按緊,沒戴緊松弛；接口沒按緊,目的：使人體靜電通過手腕帶泄漏至大地，達(dá)到消除人體

11、靜電的目的,2020/8/2,新信科電子,21,2.3.1 戴防靜電手腕帶（2）,接地夾應(yīng)夾住主地線的兩根銅線；并要靠里,接地夾只夾住主地線的一根銅或夾子太外側(cè),目的：防止接地夾松脫，保正接地良好。,制造過程的主要防靜電損傷措施,2020/8/2,新信科電子,22,2.3.2 工具防靜電（1）,烙鐵插頭應(yīng)是三腳插，且地線已連接良好或有外接地線,烙鐵插頭只有兩腳插，且沒外接地線,目的：烙鐵接地，及時消除烙鐵產(chǎn)生的靜電。,制造過程的主要防靜電損傷措施,2020/8/2,新信科電子,23,2.3.2 工具防靜電（2）,電批應(yīng)有外接地線,電批沒外接地線,目的：電批接地，及時消除電批產(chǎn)生的靜電。,制造過

12、程的主要防靜電損傷措施,2020/8/2,新信科電子,24,2.3.3 檢測設(shè)備防靜電（1）,電視機(jī)應(yīng)有外接地線,電視機(jī)沒外接地線,目的：電視機(jī)接地，及時消除電視機(jī)產(chǎn)生的靜電,制造過程的主要防靜電損傷措施,2020/8/2,新信科電子,25,2.3.3 檢測設(shè)備防靜電（2）,毫伏表、示波器等應(yīng)有外接地線,毫伏表、示波器等沒外接地線,目的：毫伏表、示波器等機(jī)接地，及時消除其產(chǎn)生的靜電,制造過程的主要防靜電損傷措施,2020/8/2,新信科電子,26,2.3.4 工作臺面防靜電（1）,作業(yè)區(qū)較長鋪有防靜電膠皮的，510米應(yīng)有一個接地夾,作業(yè)區(qū)5米以上只有一個接地線,目的：保證接地良好，及時消除臺面產(chǎn)生的靜電,制造過程的主要防靜電損傷措施,2020/8/2,新信科電子,27,2.3.4 工作臺面防靜電（2）,單工位鋪有防靜電膠皮的應(yīng)有一個接地夾,沒接地線,目的：保證接地良好，及時消除臺面產(chǎn)生的靜電,制造過程的主要防靜電損傷措施,2020/8/2,新信科電子,28,2.3.5 物料存防靜電（1）,IC、發(fā)光二極管、三極管、光耦，應(yīng)有防靜電盒存放：,無防靜電盒存放：