ESD培训教材PPT.ppt

内容 一 静电基础知识二 静电控制三 常见的不符合静电控制规范的实例 一 静电基础知识 1 1静电的基本概念 历史及影响1 2器件的静电敏感性1 3静电的产生 特点和危害1 4材料的电特性1 5常见的防静电材料与防静电标识1 6静电分析模型 1 1静电的基本概念 历史及影响 静电的概念静电 静电就是物体上多余的电荷 它所产生的效应包括带电体之间力的作用和电场 电荷 物质是由原子构成 原子是由电子 质子 中子构成 静电放电 ESD ElectrostaticDischarge 带有不同静电电势的物体或表面之间的静电电荷转移 有两种形式 接触放电 电场击穿放电 1 1静电的基本概念 历史及影响 静电的概念静电敏感度 ESDS ElectrostaticDischargeSensitivity 静电敏感器件 ESSD ElectrostaticSensitiveDevices EPA ESDProtectArea ESD防护区域 ECA ESDControlArea ESD控制区域 1 1静电的基本概念 历史及影响 静电的历史闪电600BC Thales发现用毛皮摩擦过的橡胶可以吸起羽毛 公元1400年 欧洲人在黑火药的生产过程中采用了静电控制 公元1600年 WilliamGilbert重复了Thales的实验 并观察到干燥天气的影响 1 1静电的基本概念 历史及影响 静电的历史公元1700年Hauksbee发明了静电发生器 验电器 发现了电磁感应现象 公元1800年 Faraday发明了法拉第笼 Kelvin发明了静电测试仪 造纸厂使用了接地技术 Volta发明了电池 1 1静电的基本概念 历史及影响 静电的影响正面 复印机环境控制工业过程控制危害 医院里麻醉蒸气爆炸飞行器在飞行过程充电影响了通信在1960年第一个ESD敏感器件诞生现在计算机里的磁头是ESD最敏感的器件 敏感度约20V 1 2器件的静电敏感性 1 2器件的静电敏感性 1 2器件的静电敏感性 1 2器件的静电敏感性 1 2器件的静电敏感性 1 3静电的产生 特点和危害 静电的产生 1 3静电的产生 特点和危害 1 3静电的产生 特点和危害 1 3静电的产生 特点和危害 影响摩擦起电的因素物质结合的紧密度分开的速度材料的导电性摩擦系数以及位置 1 3静电的产生 特点和危害 1 3静电的产生 特点和危害 1 3静电的产生 特点和危害 静电的产生 1 3静电的产生 特点和危害 电容的改变物体带的电压与物体的等效电容有很大关系 V Q C物体带的电荷一定时 它的电压取决于电容大小 增加电容 电压减少降低电容 电压升高 静电的产生 1 3静电的产生 特点和危害 静电的特点 1 3静电的产生 特点和危害 静电的特点高电位 可达数万至数十万伏 操作时常达数百至数千伏 人通常对3 5KV以下静电不易感觉到 低电量 静电流多为微安级 尖端瞬间放电例外 作用时间短 微秒级 受环境影响大 特别是湿度 湿度上升则静电积累减少 静电压下降 1 3静电的产生 特点和危害 静电的危害通信产品故障软件故障30 多硬件故障中器件失效30 多 外应力 环境温湿 灰尘腐蚀 雷电 机械应力 包装等 导致产品故障约30 器件失效中EOS ESD失效率占30 40 而高静电敏感的器件EOS ESD失效率高达60 左右 1 3静电的产生 特点和危害 静电的危害 1 4材料的电特性 导体体电阻 1x104 电子能在导体表面和体内自由流动如果被接地 电荷能迅速被中和 1 4材料的电特性 1 4材料的电特性 静电耗散材料体电阻 1x104 1x1011 电子在材料的表面可以自由移动 但移动的速率由于电阻而受到控制如果被接地 电荷将被缓慢的释放掉 1 5常见的防静电材料与防静电标识 1 5常见的防静电材料与防静电标识 1 5常见的防静电材料与防静电标识 1 5常见的防静电材料与防静电标识 1 6静电分析模型 工业上发展了三个放电模型 用于静电放电分析人体模型 HBM 机器模型 MM 器件充电模型 CDM 1 6静电分析模型 1 6静电分析模型 1 6静电分析模型 人体模型利用人体模型来划分ESD敏感器件的方法是最早和最适用的方法为了等效站立的人通过手指对器件进行放电 我们可以用100pF电容和1 5K 电阻串联的等效电路来表示从19世纪开始 人体模型已用于矿井的爆炸分析 1 6静电分析模型 1 6静电分析模型 注意 没有串联电阻 机器模型测试电路 1 6静电分析模型 机器模型这种模型用于最坏情况分析它分析的ESD事件是由于导体带电产生的机器模型是日本发展起来 用于最差情况分析 1 6静电分析模型 1 6静电分析模型 器件带电模型测试电路 1 6静电分析模型 器件带电模型器件和单板带电放电快速对于一些器件 器件带电模型比人体模型有更大的危险性放电时间短峰值电流能达到几十安培 内容 一 静电基础知识二 静电控制三 常见的不符合静电控制规范的实例 二 静电控制 2 1为什么要进行ESD控制 Why 2 2哪些人要参与进行ESD控制 Who 2 3在哪些地方需要进行ESD控制 Where 2 4控制什么 WHAT 2 5怎样进行ESD控制 How 2 1为什么要进行ESD控制 Why 2 2哪些人要参与进行ESD控制 Who 2 3在哪些地方需要进行ESD控制 Where 2 4控制什么 WHAT EPA ESDPROTECTIONAREA 环境个人材料地板个人物品原材料温湿度工衣周转材料工作台工鞋包装材料工装夹具接地 2 5怎样进行ESD控制 How 静电控制的原则在EPA控制区域操作所有静电敏感器件存放 运输所有静电敏感器件要用法拉第笼测试和监控整个静电控制流程 2 5怎样进行ESD控制 How EPA控制方法定义区域的防护水平区域明确定义和标识对区域内的所有导体包括人员可靠接地消除一切不必要的静电产生源运用12英寸原则ESD防护体系文件的建立 环境控制温度和湿度 生产制造和维修区域属于静电高风险区域 温度 20 30 相对湿度 RH 45 70 其它防静电工作区环境的温湿度一般要求 温度 20 30 相对湿度 RH 30 70 注 产品物料对环境温湿度有特殊要求时 应根据需要和实际条件采取相应的局部环境保证措施 2 5怎样进行ESD控制 How 典型的EPA接地系统 2 5怎样进行ESD控制 How 工作台接地系统 2 5怎样进行ESD控制 How 双回路腕带插孔座 公共接地端子排 台垫接地线 防静电工作台防静电台垫的尺寸应不小于工作台面的大小 防静电台垫均须正面 即防静电面 耗散层 朝上 背面 即导电层 朝下铺设 压接静电地线联接端子时应从防静电台垫 地垫的正面压下 使其穿过台垫并紧固 以保证电接触良好 多个防静电工作台的接地线不能相互串接 应以并联方式与公共接地线连接 每块台垫 地垫 必须且只需接一根防静电地线 防静电工作台系统应定期用酒精进行表面清洁维护 频度依各岗位实际情况而定 建议月度一次 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How 人员规范防静电工作服 工作鞋操作指引所有人员进入防静电区域穿好防静电工作服和防静电工作鞋 已配发工作帽的还必须戴好工作帽 工作服外部严禁携带除工卡和笔之外的金属物件 防静电鞋内不得垫鞋垫 更换工作服应在指定地点进行 不允许在生产现场穿 脱工作服 2 5怎样进行ESD控制 How 人员规范作业过程的防静电指引进入EPA区域前 测试腕带和人体电阻 测试通过并做好记录方可进入 接触ESSD及组件之前应戴好防静电腕带 防静电腕带插入香焦插孔中接地 要保证腕带与皮肤接触良好 确认工作区域内的工具 设备和仪器安全 可靠接地 尤其对那些经常移动的设备要特别注意 确认工作区内的静电源 例如 非防静电塑料袋 非防静电泡膜 橡胶等 远离ESD敏感器件和敏感单板 至少30CM 清洗ESSD及组件时 应用中性清洗剂或酒精清洗 手工清洗使用防静电毛刷 禁止使用普通塑料毛刷 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How ESD测试系统操作方法 Step1 双脚分开站立于测试脚踏板上 将手腕带香蕉插头插入测试插孔内 Step2 刷卡 显示测试人信息 等待测试 Step3 裸手按压测试按钮开始测试 待显示结果为 pass 时 松开按钮 测试完毕 2 5怎样进行ESD控制 How ESD测试系统操作方法 异常处理 2 5怎样进行ESD控制 How 测试方法请参照 ESD控制规范第四部分 防静电检测方法 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How 离子风机测试设备 防静电包装 存储 转运防静电袋 吸塑盒 包装操作指引 检查防静电屏蔽袋内外层及隔震外套 气泡袋 是否完好无损 将静电敏感器件或组件放入指定规格的屏蔽袋 吸塑盒 中 如要转运 须使用防静电胶带将屏蔽袋口封上 吸塑盒需将其啮合处扣紧 每个防静电屏蔽袋原则上只能装一块单板组件 特殊情况下需同时装多块小板时必须用内袋层或其它防静电材料相互隔开 不得直接接触混放 2 5怎样进行ESD控制 How 防静电包装 存储 转运 2 5怎样进行ESD控制 How 防静电包装 存储 转运防静电存储温度 20 30 相对湿度 RH 30 70 注意 对环境有特殊要求的 如潮湿敏感器件等 请遵照相应的专用操作指导书执行 存储器具 可用于直接存储静电敏感器件及组件的器具有 防静电器件盒 IC管 防静电袋 防静电周转箱 单板周转车等 2 5怎样进行ESD控制 How 防静电包装 存储 转运存储操作指引A静电敏感器件须使用防静电器件盒 屏蔽袋 防静电器件管包装存放 静电敏感单板和组件需使用屏蔽袋 防静电吸塑盒 周转箱 周转车包装存放 B静电敏感器件尽量保持原包装状态 严禁随意拆封 C用于静电敏感器件散装清点和发料的工作台必须铺设防静电台垫 并可靠接地 操作人员应佩带防静电手套 指套或将有绳防静电腕带接入防静电接地系统 D静电敏感器件在储运过程中 勿靠近强静电 强电磁场 如电脑主机及其显示器上方 公共人行通道两侧等 2 5怎样进行ESD控制 How 防静电包装 存储 转运转运操作指引保持周转工具干净 如果有明显灰尘或污渍 请用中性清洗剂清洗 周转车底部金属架应焊接一根金属链条 链条须能自然下垂 确保能可靠触地 物料在转运过程中应具有完好的防静电包装 转运ESSD应轻拿轻放 严禁摔打 碰撞 剧烈摩擦或跌落 任何时候都不得将静电敏感器件及其组件堆叠裸放在一起 禁止使用拉伸膜等易产生高压静电的绝缘材料包裹静电敏感器件及其组件 2 5怎样进行ESD控制 How 2 5怎样进行ESD控制 How 内容 一 静电基础知识二 静电控制三 常见的不符合静电控制规范的实例 三 常见的不符合静电控制规范的实例 物料摆放乱 防静电和不防静电物料混放 既不符合防静电要求 也不符合5S要求 三 常见的不符合静电控制规范的实例 这是一种常见现象 用防静电屏蔽袋装着的和没装的单板放在一块 再将不防静电的白色泡沫放在里面 而且单板有横有竖 这样不但静电损伤器件 而且容易将一些器件碰掉 三 常见的不符合静电控制规范的实例 特别注意 白色气泡袋不防静电 而且还会产生很高的静电 对单板存在很大的静电隐患 三 常见的不符合静电控制规范的实例 没拆包装的拉手条经常放置在裸露单板附近 造成ESD遗患 三 常见的不符合静电控制规范的实例 如果防静电桌垫已接地 单板可以直接放在上面 但单板上面的文件夹和窗帘都可以产生很高的静电 放在单板上直接与元器件接触很容易损坏器件 三 常见的不符合静电控制规范的实例 由于纸是一种特殊的材料 只有湿度一定的范围时它才是静电耗散材料 所以单板不能放在纸箱上面 更何况放在纸箱上的胶带上面是万万不可的 三 常见的不符合静电控制规范的实例 单板不能放在不防静电的椅子上 三 常见的不符合静电控制规范的实例 黄色不防静电胶带粘贴在防静电工作台上 当在此工作台操作静电敏感器件 单板时 存在ESD隐患 三 常见的不符合静电控制规范的实例 作业过程中 往往会因操作上的疏忽而将拉伸膜捆绑的周转车与裸露单板车放置太近 请注意勿必确保拉伸膜捆绑的周转车与裸露单板车距离至少1 5米以上 三 常见的不符合静电控制规范的实例 人体综合电阻测试时不能戴手套 三 常见的不符合静电控制规范的实例 装有单板的防静电周转箱不允许直接用拉伸膜缠绕 三 常见的不符合