ESD控制程序技术.doc

6122培训计划指导 人员的周期性静电放电(ESD)培训是程序中不可缺少的一部分，ESD培训包括初始培训和周期性培训，周期性培训是在课堂学习-深化研究的基础上为适应控制程序的修改和调整要求进行的再培训。在复查和稽核过程中新技术的采用和对不足缺陷的修正也作为培训过程的组成部分。对培训的要求将随着零部件、组件和设备的ESD操作过程的发展而改进。613执行确认计划61.31执行确认计划要求执行确认计划将用于保证计划按要求进行，在正式稽核或认证中应按照执行确认计划实施，该满足验证要求的确认计划必须按认定的周期进行。并选定实验设备，用于测试ESD程序计划中规定的技术要求特性6.1.32执行确认计划指导除了内部核查之外，外部核查(ESD敏感项的组织和提供者)也要按照计划的要求执行，认证应包括对计划中工艺技术要求的常规检查，认证检查的周期应根据使用的控制条款，它的持久性和相应的失效风险来确定62ESD控制程序计划的技术要求表1论述了开发一个程序和计划的关键的技术要求。注意：对应执行的每一项技术要求，都有必需的或任选的处理过程或方法(在表1中以“R”或“O”表示)。例如，假如在某一工艺技术要求中需要处理过程或方法，就应该使用该处理过程或方法。如果有附加的任选要素，这些要素可以，也可以不在计划中执行。如果一个工艺技术要求中仅包含任选项，(以“O”表示)，那么所有任选项中至少有一项要在计划中执行。计划应包括测试方法，接受的限制和测试间隔的周期。表1中的第一区域是准备设定永久性静电放电(ESD)控制区域，例如生产、制造或分布设备。表1中的第二区域是意欲指定临时性静电放电(ESD)控制区域，例如服务区或其它一些不需要作为常规的防护区进行装备的后续区域。使用的测试方法不同于表1的方法时应建立相应文件。补充指导可在“ESD AVD 20 ESD学会(推荐标准)静电放电敏感项目的防护-手册”中查到62.1接地/连接系统621.1接地/连接系统要求接地/连接系统将用于保证所有静电敏感(ESDS)项目，人员，和其它任何导体(例如活动的设备)都处于相同的电位上。在最小的区域内，ESD敏感项目，人员和其它有关导体都应相互连接或电气连接62.12接地/连接系统指导绝大多数情况下，交流设备第三根线(绿线)作为设备接地线的优先的选择。当交流设备第三根接地线在实际使用中不可行时，人员应该通过手腕带或其它接地系统与ESD敏感项目的导体要素连接或电气连接。这样就可保证所有要素都在同一电位上。622人员接地6221人员接地要求所有人员在操作ESD敏感器件时都要接地或电气接地，当操作人员在ESD防护工作站就坐时，应通过手腕带系统与公共接地点连接注意：当工作人员使用带电设备进行接地时，必须符合当地安全法律和法规的规定6222人员接地指导人员接地系统在所有情况下都包括：人员，控制项和连接到地面。要坚持对人员接地装置的测试检查。如果使用固定的静电防护监测装置，在操作静电敏感(ESDS)产品前应检查这些监视系统功能及运转是否正常。另外，对这些监视系统要进行周期检查，检查其运转是否符合设计要求。ESD防护地板、使用静电防护认可的鞋类，都可以在站立操作时替代手腕带系统。鞋类包括足底接地器，鞋子或靴子。当设备接地或辅助接地失效时，连接及电气连接(接地)就会发生作用623防护区623.1防护区要求对于没有静电防护(ESD)覆盖层或包装的静电敏感(ESDS)零部件、组件及设备的操作应在静电防护区内进行。防护区要设有警告标志，使得人员在进入防护区之前就能够清楚的看到，意识到。处于非静电防护区的静电敏感(ESDS)器件要包裹在ESD防护包装中。进入防护区的人员应限定为已接受过适当的ESD培训的人员，未接受过ESD培训的个别人员在防护区内要有已培训人员陪同。所有非必要的绝缘体，像塑料和纸制品(例如咖啡杯、食品包装和个人物品)必须从工作站中清理出去。对那些必需使用的绝缘体(例如某些静电敏感(ESDS)装置的零部件，运输车和专用工具等)，考虑到静电场的威胁，使用离子器或其它静电中和技术来抵消。6232防护区指导防护区可以是一个独立的工作站(固定式或移动式)，实验室，某一房间，建筑物或其它任何区域，该区域有指定的边界，内部有用于控制静电电位的材料和设备。湿度控制是一个ESD控制程序的关键因素。静电荷产生与积聚的趋势是随着湿度的降低而增加。对所有必要的绝缘体的加工过程都会产生高达2000伏以上的静电电压，并会保持这个电压，在距离静电敏感(ESDS)器件12英寸以下时放电。2000伏是测试点的静电电压，不一定直接体现器件上的静电电压。要对静电场进行精确的测量，需要测试人员能熟练操作测试仪器。大部分手持式仪表要求距被测物体一定距离读数。仪器制造商对被测量对象有一个最小尺寸要求，如果被测量对象小于规定的最小尺寸，就会造成读数不准，关于防护区的补充指导可在“ESD AVD 2.0”中查到624包装6241包装要求ESD防护包装及包装标志应与相应合同、定货单、图纸或其它文件要求相一致。如果上述文件中没有对ESD防护包装作出规定，则要在计划中规定满足ESD敏感项要求的防护包装。在防护区内运动的(如工位之间、操作、服务区之间)所有的材料包装都要作出规定。6242包装指导ESD防护包装技术范围广泛，种类繁多，包括低电荷生成的袋子和包裹、空气空隙类、耗散型包装、静电屏蔽类、导电分路器、以及使用电磁(EMI)/射频(RFI)干扰屏蔽技术。根据器件的防护级别，对上述各类别包装进行个别或联合使用。如果不知道使用器件的静电敏感情况，则应选择静电屏蔽类包装。625标记6251静电敏感(ESDS)零部件和设备由ESD敏感零件和部件组成的ESD敏感组件和设备都应有ESD警告标志(见EOSESD S81)。并标注在易于被人员看到的醒目位置。另外，当一个ESD敏感组件被组装到更大的组装件中时，也要在醒目位置安置警告标识。6252包装ESD防护包装的标识应按照EOSESD S81执行，对军用产品按照MIL-STD-2073-1执行626设备关于设备的更深入的指导参见标准ESD-ADC-206261交流电动工具交流电动工具的工作部分应该有接地导线。新式手持电动工具例如电烙铁，接地端子典型电阻小于10欧姆注意：在实际使用中上述电阻值可以适当提高，但用于检验目的时要小于200欧姆6262电池动力和气动工具电池动力和气动工具在使用时要配置小于11012欧姆的接地电阻6263自动化装置所有导静电或静电耗散性质的自动化装置、设备的零部件无论是放置在一个固定位置还是处于运动之中，都应保证处于持续接地状态。操作静电敏感(ESDS)器件的设备应该具有最小的静电荷产生性质。对于必要的绝缘材料，应该选择那些静电场最小、对操作的设备静电荷感应能力最低的材料。627操作程序6271操作程序要求ESD防护操作程序包括程序建立、编制文件及遵照执行。所有使用手工或机器加工静电敏感(ESDS)器件的场所都需要操作程序。只有处于防护区时才可以脱离专用包装接触静电敏感(ESDS)器件6272操作程序指导在操作程序中应指出在防护区及非防护区的ESD敏感项的所有操作点及放置点。ESD控制程序技术要求概略 (关于替代的测试方法的更深入的指导见6.2)表1 ESD控制程序技术要求概略 （关于替代的测试方法的更深入的指导见6.2）技术要求参考段落执行过程或方法区域1 Mfg.区域2 场测试方法、标准或推荐标准推荐范围接地/连结系统6.2.1ANSI EOS/ ESD S 6.1设备接地ROANSI EOS/ ESD S 6.11.0 欧姆 交流阻抗辅助接地OOANSI EOS/ ESD S 6.11.0 欧姆 交流阻抗等电位连接OOANSI EOS/ ESD S 6.11.0 欧姆 交流阻抗公共点接地ROANSI EOS/ ESD S 6.11.0 欧姆 交流阻抗人员接地6.2.2手腕带系统ESD S 1.135106 欧姆7坐式操作RO站立操作OO地面-鞋类系统OOESD STM 97.1 或ESD STM97.235106 欧姆6 或100伏防护区6.2.3工作表面OOESD S 4.1 ESD STM 4.21109 欧姆 200伏6手腕带电缆OOESD S 1.1(0.81.2)106欧姆鞋类OOESD S 9.11109 欧姆7地面OOANSI ESD S 7.11109 欧姆7离子器(不同于房间系统)OOANSI EOS/ESD S 3.150 伏 电压偏移离子器(房间系统)OOANSI EOS/ESD S 3.1150 伏 电压偏移货架OOESD ADV 53.11109 欧姆7活动设备OO1109 欧姆6连续监视器OO制造说明书N/A标记RON/A6.2.4ESD敏感器件包装RR见ESD包装技术要求N/A1 被推荐范围的数值来自于本表中使用的测试方法、标准或推荐标准 6 该建议值目前还没有任何标准作出具体规定 7 该数值与当前标准不同，是对标准的协调发展的结果R-必须执行的程序或方法O-非强制性程序或方法附录A-敏感性测试7.1.ESD敏感性测试技术文献及事故分析数据表明，静电放电(ESD)事故是由于一系列复杂的相关因素造成的。影响静电放电（ESD）敏感性的因素包括ESD电流、能量场、ESD事件的发生时间、器件设计、加工工艺及器件包装类型。能量敏感器件会由于流经双集结晶体管、保护性电阻器或保护性MOS晶体管的电流过大而损坏。电压敏感器件会由于电压超过了击穿电压而损坏。对器件敏感性的测试，无论是使用充电器件模型（CDM）、机器模型（MM）或者人体模型(HBM)，都是通过使用定义的参数将这一器件与其它的事物相比较规定其静电敏感度级别。借助上述模型判定的器件静电敏感度(以电压定义)，也许不能等同于在生产、加工或使用环境中的实际损坏电压。表2给出了ESD敏感度测试的不同的参考标准及方法。711人体模型ESD损伤的一个原因就是带电人体，使用人体模型(HBM)标准作模型。这个实验模型阐明了从一个站立的人体的指端放电，泄放到器件的导脚上。它以一个100pF的电容器通过一个开关和1500欧姆的串联电阻器进入测试器件之内作模拟放电。此放电是一个2倍指数的波形，具有210纳秒的上升时间和大约150纳秒的脉冲持续时间。使用1500欧姆串联电阻意味着该模型近似于一个电流源。所有器件都应进行人体模型敏感性考查，器件的人体模型敏感性可以通过表2给出的任一个参考测试方法经试验得到。人体模型敏感性可在RAC VZAP,合格的制造商，产品目录(QML-l9500)或合格制造商目录(QML-38535)中查到。712机器模型机器模型的一个损伤原因是由于电能从一个带电导体上快速转移到器件的导脚上。该ESD模型是一个200pF电容通过一个500nH电感器不经过串联电阻器，直接进入器件放电。由于缺少限流电阻器，该模型近似于一个电压源。在实际应用中，这个模型可以表征一些元器件的快速放电，例如带电的装配板、带电电缆、或自动试验机的传导臂。此放电是一个正弦曲线的衰减波形，具有58纳秒的上升时间和大约80纳秒的周期。713带电器件模型充电器件模型的一个损伤原因是由于带电器件的快速放电。ESD事件的发生完全与器件有关，但实际情况下，它的发生位置会影响到损伤的严重程度。这个试验模型是假设器件被充电后，在它的导脚接触到不同电位的金属表面时发生快速放电。准备充电器件测试标准的主要问题是选择有效的测试仪表。其放电波形的上升时间通常小于02纳秒，持续时间小于2纳秒。虽然放电时间很短，但放电电流可以达到几十安培表2 设备的ESD敏感度实验参考 ESD模型 器件敏感度的ESD标准和方法 人体模型 （HBM） ESD STM 5.1 MIL-STD-883 Method 3015 MIL-STD-750 Method 1020 MIL-PRF-19500 MIL-PRF-38535 机器模型(MM) ESD STM 5.2 充电器件模型（CDM） ESD DS 5.3.1 721组装件、设备和设计模型指导组装件和设备应该有保护电路或满足设计要求的工艺技术。判定组装件和设备的ESD敏感度也许应建立在模拟模型或实际测试的基础上。表3给出了与组装件和设备的敏感度测试有关的，不同测试方法的快速参考。722直接接触，非操作性组件，身体/手指或手金属实验该模型可用于验证在非操作条件下，直接接触组装件的输入、输出端及连接接口均不会对其造成损伤。这个提示适用于所有类型的组装件，见表3723直接接触操作系统，手/金属实验本模型用于验证操作人员在正常维修过程中，接触允许接触的点和暴露的表面区域，不会造成操作系统损伤(或导致不可恢复的故障)。这个提示限于由操作人员调整的测试设备或操作过程中的维修行为，见表3724直接接触操作系统，Fumiture模型实验该模型用于验证在家庭或办公室环境下，在设备周围的日常活动不会造成操作系统损伤(或导致不可恢复的故障)。这个提示适用于家庭或办公室环境中所有电子仪器设备，见表3表3 组装件和设备的敏感度实验参考组件/设备的ESD模型 ESD测试标准和方法 身体/手指的人体模型 （HBM） IEEE STD C62.38(替换-组件) MIL-STD-883 Method 3015 手/金属的模型 (HBM) IEC 1000-4-2 ANSI C 63.16(设备) Furniture模型 ANSI C 63.16(设备) 附录B-相关文件下列文件目录用于更深入的参考，还有一些文件没有列出，无论如何，这份目录为本标准的预备检查其间提供了一份参考文件81美国政府军用标准FED-STD-101,联邦测试方法标准MIL-B-117，袋状、套状和管状包装MIL-PRF-81705可热封，柔韧性防静电阻隔材料MIL-E-17555，电子和电气设备，附件和预备项目(补充部分)：包装MIL-