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静电放电 ESD 基础知识 目录 1 静电基本知识 危害 2 管理方法3 员工静电防护要求 静电就是相对静止的电荷 即在外力作用下产生的电子偏移 物体的一侧会发生电子脱离带正电的质子 10个带负电的电子 9个 带正电的质子 10个带负电的电子 11个 静电的产生 1 基本知识 静电放电的破坏 ESD 半导体破坏率的分配 资料由SemiconductorReliability提供 March 1993 59 都是由静电引致的 1 基本知识 静电放电的破坏 续 静电对集成电路的损伤主要表现为 芯片内热二次击穿金属喷镀熔融介质击穿表面击穿体积击穿等 最后综合表现为功能故障甚至造成人身伤害 1 基本知识 静电放电的破坏 续 半导体的损坏形式有两种 1 灾难性损坏器件不能操作约占受静电破坏的原件的百分之十 2 潜在性损坏器件可以操作但性能不稳定 维修次数因而增加约占受静电破坏原件的百分之九十 1 基本知识 摩擦 碰撞 剥离静电感应电容改变电磁辐射感应 产生静电的动作 1 基本知识 日常生活可以感觉得到的静电现象 闪电冬天在地毯上行走及接触把手时的触电感在冬天穿毛衣时所产生的噼啪声 这些对我们平常生活没有很大影响 但它对电子元件及电子线路板有很大的冲击 1 基本知识 要点 配线越细小 由低电压导致的静电破坏就越容易发生 关于IC等电子零件的静电对策 我们公司一般是将静电置于50V以下进行管理 人体带电与电击的关系 一般说来 人能够感觉到的静电在3KV以上 1KV以下的静电人几乎没有感觉 但是在制造现场 如此微弱的静电却是造成各种各样麻烦的根源 1 基本知识 各种半导体器件和静电敏感度电压 ICIC1 50V薄膜FL1 1000V晶振X1 200VLEDD505 40VPowerAmpIC12 600V 各种半导体器件大多数共存混装于印制电路板上 我们公司一般是将静电电压置于50V以下进行管理 静电防护电压应小于50V 品名位置静电敏感度 2 管理方法 防静电作业环境 温度 20 25 湿度 40 70 一般工场标准 静电皮表面电阻 106 1011 静电接地电阻 10 以下注 一般温度越高越容易产生静电 湿度越大越不易产生静电 2 管理方法 防静电方法 1 接地2 静电屏蔽3 离子中和 防静电的三种基本方法 2 管理方法 防静电方法一 接地接地就是将静电通过一条线的连接放入大地导体 常用的接地方法有 带防静电手腕及工作表面接地等 防静电腕带 防静电脚带 双脚都须穿带 应无破损 扣紧 静电服 防静电台垫 佩带时应紧贴皮肤 2 管理方法 静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中 用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响 最通常的方法是用静电屏蔽袋作为保护 防静电方法二 静电屏蔽 不可使用在ESD防护区外 静电屏蔽袋 防静电袋 2 管理方法 1 2 3 防静电手套防静电手套是用极细的不锈钢丝与纤维混合编织而成 接触良好 戴用舒适 适用于各类操作人员 4 防静电周转容器防静电手套是用极细的不锈钢丝与纤维混合编织而成 接触良好 戴用舒适 适用于各类操作人员 2 管理方法 防静电方法二 静电屏蔽 绝缘体往往是易产生静电的 通常采用的方法是离子中和 即在工作环境中使用离子风机 离子气枪 适用于电子工厂生产线 开箱或检验处 防静电方法三 离子中和 离子风机 离子风机 离子气枪 2 管理方法 离子风机的使用 1 使用方法 离子风力有效范围为 300mm 500mm 2 管理方法 风速旋钮调节为 最大档 旋钮上贴箭头标签定位 箭头要指向 FAST 处 FAST 快速SLOW 慢速 离子风机要定位及角度的固定 角度固定后统一用红色笔标示 外壳上要贴白色静电布 便于风力确认 静电布长约8cm 宽约1cm 离子风机使用场所条件 注意 如图所示 以下范围内有物品放置时 离子风机不能正常工作 上面 10MM以上侧面 30MM以上背面 100MM以上间隔 100MM以上 除静电的方法 注意 离子风扇要朝着静电产生面吹 离子风扇的分割使用方法 离子风扇在工作台上过高或者放不下时 可以分割设置 离子风扇的清洁方法 空气滤网的清洁 用手如图所示取出后把海绵用气枪吹 严重时用清水洗后挤干 再装入即可 每周1 2次 电极针的清洁 按下离子风扇上部两个扣位后取下外壳 按图2的方法取出电极针基板 把外壳向外掰 取出基板 用棉棒沾酒精清洗电极针 注意不能用力 否则电极针容易脱落 电极针每两周清洗一次 班长 系长必须于每周一点检电极针的清洁度 按下图所示步骤装好离子风扇 将基板卡入正确的卡位 安装外壳时先安装下面的两个卡位 上面两个卡位卡入时一定要吻合 否则 如图4的开关可能会错位 如果错位 离子风扇就不能正常工作 离子风扇日常使用注意事项 配置于各工序上的静电消除仪 在生产开始前 员工要每天实施自行点检 点检的内容包括 位置是否正确 距离是否30 50cm以内 角度有否偏移 风力是否合适 过滤网和电极针是否干净 指示灯是否绿色等 在使用过程中出现异常时 如出现停机 报警灯亮 指示灯变红 断电等 作业者要第一时间报告班长 班长及时联络生技维修 不得随意不使用 防静电警示标志 ESD敏感标志 ESD保护标志 对静电敏感不得接近 防护措施已到位 员工静电防护要求 进入防静电区域必须按规定穿好防静电工作服和防静电鞋 易产生静电的物品禁止带入防静电区域内 3 员工静电防护要求 进入作业场所前先进行静电确认 腕带测试 静电环测试 佩带好防静电手环 将鳄鱼夹夹到测试仪正面的金属端子上 按着带手符号的金属2至3秒钟 绿色 PASS 灯亮表示防静电手环各部分工作正常 红色 FAILLO 或者 FAILHI 灯亮 蜂鸣器报警 表示防静电手环功能不正常 需立即检查 3 员工静电防护要求 静电鞋测试 测试时 一只脚站在金属板上 抬起另外一只脚 注意 在测试时不要触摸其他金属类 而且不能同时按两个金属按钮 3 员工静电防护要求 员工静电防护要求 接触静电敏感元器件前必须按规定戴好接地腕带或接地脚带 并通过了相应的静电测试 3 员工静电防护要求 员工静电防护要求 续 静电敏感元器件的搬运 储存及分发必须存放在防静电包装内 只有在采取了相应的防静电措施后才能打开防静电包装