电子产品制造如何消除静电与防止静电课件.ppt

静电控制,ESDControl,静电产生的物理解释,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,Page2,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,什么是ESD？,ESD就是静电泄放（ElectronicStaticDischarge）,带有静电的物体靠近或接触另一物体，只要它们之间存在电势差，就会发生静电荷传递。这种静电荷传递过程我们称之为静电泄放。当这种静电荷传递的过程强度足够大，大到可以损坏我们的产品，我们就称之为ESD事件。,Page3,任何物体都可以产生静电！,EverythingcanbecomeCharged！,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,什么物体可以产生静电？,在我们的工作区域所有物体都可以产生静电!手推车，椅子，机械手，粘胶带，周转箱和其它物料输送物品人体，手套，净化室用抹布，净化室用太空服，普通衣服工作台表面，CRT电脑显示器，手动工具，纸，笔记本，文件夹，笔墙壁，地板，酒精瓶，ESD包装，非ESD包装等等都可以产生静电。,Page4,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,什么样的材料是防静电材料？,对于硬盘产品生产，表面电阻小于1x109Ohms的材料是理想的ESD材料。,Page5,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,ESD的危害,Page6,对于ESD我们应该统一认识，并加以提高,ESD是隐藏的敌人,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,ESD是隐藏的敌人,Page7,针对我们的Arm产品,安全静电电压是100V!,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,ESD如何损害我们的产品,大量的静电荷在存在电势差的物体（人或机器）与产品之间快速传递，短时间内产生很大的电流（远远超过产品可以承受的电流）重则损毁电路，造成产品不能使用；轻则使电路过热受到损伤，影响产品的寿命和可靠性。,Page8,使电子元件受损的潜在缺陷占90%在厂内很难被发现,电子元件即时失效只占10%在厂内可被发现,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,决定静电产生多少的因素,决定静电产生多少的因素主要有：1材料的导电性能：导电材料和静电消耗材料产生比较少的静电，绝缘材料产生很多的静电。2环境相对湿度对静电的产生有很大的影响，相对湿度大（空气潮湿）静电产生就少，ESD的问题就少。反之，相对湿度小ESD的问题就多。3ESD地板，ESD安全的鞋（包括太空服）及腕带的使用对于降低人体产生的静电也是非常有效的。另外在地板上走动比不走动产生更多的静电。,Page9,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,ESD如何损害我们的产品,ESD损坏的方式,直接的方式,间接的方式,1.金属（小电阻）接触带静电的物体接触产品(HBM)物体接触带静电的产品(CDM)2.电路热拔插带电测试,静电感应不直接接触电磁干扰（EMI）不直接接触,Page10,降低成本提高产品质量客户满意增加利润,ESDBasicKnowledgeESD基础知识,ESD防护的好处,Page11,ESDControlESD控制,我们如何控制ESD？,Threefundamentalprinciples三个基本的控制原理-Ground/Bondallconductors(为所有导体进行接地处理。注意：人也是导体）-ControlChargesonNonconductors(控制容易产生较多静电绝缘材料）-Useprotectivepackagingfortransitandstorage(在产品运输和存贮过程中使用ESD防护包装）,ESD控制=Man(人)+Machine(机)+Material(料)+Method(法)+Environment(环),Page12,ESDControlESD控制,ESD安全区域和ESD风险等级,-处理对ESD敏感的产品必须在ESD安全区域（ESDSafeArea)内进行。-在ESD安全区域处理对ESD敏感的产品，必须依照ESD安全处理程序进行。-没有进行必要的ESD防护，不允许进入ESD安全区域。,ESD敏感产品的处理工序依照产品的特点和可能造成的ESD损坏划分为四个ESD风险等级：1A级-特别高的ESD风险1级-很高的ESD风险2级-较高的ESD风险（以上级别只用行磁头和硬盘生产工序）3级-高的ESD风险（硬盘生产DriveTopCover安装到位以后工序PCCA/HookupDie/IC安装，焊接及通电测试工序）4级-中等的ESD风险（PCCA，Hookup一般工序）,Page13,静电防护安全区域（ESDSafeArea),ESDControlESD控制,ESD控制-接地,两种可用的接地系统,Page14,ESDControlESD控制,ESD控制-接地,人体通过ESD净化服、ESD鞋及ESD地板接地接地电阻通常在1x10e81x10e9欧姆,这时人体的静电电位在500V以下。人体通过ESD腕带接地，接地电阻可以确保在1x10e61x10e7欧姆，可以确保人体的静电电位在10V以下。机器或夹具等金属物体通过接地线接地，接地电阻通常小于10欧姆，可以将机器或夹具等金属物体上产生的静电随时导向大地，减少静电对产品的危害。,Page15,针对我们的Arm产品,安全静电电压是60%最大风速。,高度18-24Inch,产品区域,Page19,ESDControlESD控制,ESD控制应该做到,1）在ESD安全的工位处理对ESD敏感产品。2）在处理对ESD敏感产品之前戴上腕带，防静电手套。3）对所有金属设备和工具进行接地处理。4）让ESD敏感产品与绝缘材料最少保持12英寸（约30公分）的距离。（如果对产品进行了保护如：产品放在ESD包内，放在盖上盖子的ESD安全物料盒内；如果对绝缘材料进行了屏蔽或使用了离子风机，ESD敏感产品与绝缘材料之间不受这个距离的限制。）5）总是保持工作区域干净整洁，拿走不必要的物料，特别是拿走不是生产必需的普通塑料制品，纸制品及个人物品。6）对ESD敏感产品可能接触的设备部件，测量设备接地，确保牢固有效安全。7）不要用金属物体接触对ESD敏感产品的暴露的输入电路，减少对ESD敏感产品不必要的接触。8）服从ESD敏感区域，ESD安全纪律要求。9）如果你对ESD有不清楚的可以联系本地ESD控制部门。,Page20,ESDControlESD控制,ESD公式,Q+M=ESD“Q”:在产品或零部件，工具或其它物体（包括人体）上的静电荷（通常是由于摩擦或者是静电感应产生的）“M”:与产品或零部件暴露的输入电路进行小电阻的金属联接。“ESD”:短时间内的大电流损坏产品或零部件，造成ESD损坏,用这个公式来帮我们理解如何解决ESD问题,Page21,ESDControlESD控制,ESD公式,消除金属联接（M）:Q+M=NOESD,避免金属联接的方法：设计工具，使暴露的电路不能接触工具的金属表面在工具的表面使用ESD消耗材料（ESD垫子等）,暴露的电路,好,好,不好,Page22,ESDControlESD控制,ESD公式,为导体进行可靠的接地（对固定金属导体：接地电阻10ohms,对移动导体，ESD材料或不可以接地的导体：接地电阻1X109欧姆。）减少或消除摩擦、撕粘胶带等等所有可以产生静电的操作。如有必要，使用离子风机消除绝缘材料上的静电。从工位上拿走不是生产必须的绝缘材料。对于生产工艺必须的绝缘材料和ESD敏感的产品，保持安全距离（12英寸以上）。,减少或消除静电荷（Q）:Q+M=NOESD,Page23,ESDControlESD控制,ESD公式,很多人首先试着只是控制Q(静电荷)但消除M(金属联接)通常是最廉价的，最容易的，从长期来说也是最有效的解决办法。聪明的做法是把控制Q(静电荷)和消除M(金属联接)结合起来这取决于在每个工艺过程中哪一种方法最容易，最廉价。你必须不断改善和优化你的工艺过程，否则ESD的问题将继续困惑着你!,Q+M=ESD,Page24,ESDControlESD控制,电子元器件与鸡蛋ESD控制思路,电子元器件就像鸡蛋，电子元器件对ESD十分敏感就像鸡蛋从高处落下很容易摔坏。电子元器件带有静电就像一个被举高的鸡蛋不是高度摔破了鸡蛋，而是高度的突然改变（摔下鸡蛋）摔破了鸡蛋。不是高的静电电压损坏了电子元器件，而是静电电压的突然改变损坏电子元器件。金属联接造成的静电电压的突然改变等同从高处摔下鸡蛋。,如果超过这一高度摔下(静电泄放)鸡蛋(电子元器件)将被摔破(损坏),高度（静电荷的多少）,搬运鸡蛋(电子元器件)越过障碍物，如何保证鸡蛋(电子元器件)不被摔破(损坏)？,Page25,ESDControlESD控制,电子元器件与鸡蛋ESD控制思路,第一种解决方法降低障碍物的高度，相当于传统的ESD控制思路只是控制静电荷和电压，去除绝缘材料、使用接地、离子风机等等,如果超过这一高度摔下(静电泄放)鸡蛋(电子元器件)将被摔破(损坏),高度（静电荷的多少）,Page26,ESDControlESD控制,电子元器件与鸡蛋ESD控制思路,第二种解决方法在地板上靠近障碍物地方垫上软垫子防止鸡蛋被摔破在工作表面上垫上ESD垫子或ESD薄膜（静电消耗材料），防止电子元器件暴露的电路直接接触金属表面。,高度（静电荷的多少）,超过这一高度摔到没有垫子的地面鸡蛋将被摔破,超过这一高度摔到垫有垫子的地面鸡蛋将被摔破,Page27,ESDControlESD控制,电子元器件与鸡蛋ESD控制思路,Page28,第三种解决方法为鸡蛋穿上防摔的软套。为电子元器件增加ESD防护：使用ESD屏蔽袋，设置分流和限流电阻等等。,高度（静电荷的多少）,超过这一高度摔到地面，穿上防摔软套的鸡蛋将被摔破,超过这一高度摔到地面，没有防摔软套的鸡蛋将被摔破,FaradayCage法拉第笼,具有法拉第笼作用的ESD屏蔽袋，ESDTray(注意：只有封闭或盖好才会有法拉第笼屏蔽防护作用）,ES