ESD基础教育训练sta.ppt

1、靜電放電防護training,SerNet,For staff,教材提綱,一、ESD 基本概 1.靜電的定義及產生原因 2.ESD 的形成及影響 3.ESD 的危害 二、ESD 防護 1.ESD防護基本法則 2.ESD防護五大關鍵 3.ESD防護基本要求 三、常见疑问解答,ESD基本概,麽是ESD ? ESD= Electro -Static Discharge，中文叫做“靜電放電”,麽是靜電?,靜電:相對靜止的電荷 靜電放電:電位同之物体間的電荷轉移，但一定伴隨 有電弧或火花發生. 靜電放電實明： 嚴寒的冬天，當您脫下暖和的毛衣，您會聽到嗶嗶啪啪聲乾燥的天，當伸手去開門或窗戶，會感到觸電的感

2、受在鋪有地毯的地板上走後，手接触属門把手產生的電擊,靜電防護中材料的分類,導電材料(Conductive Materials)：電荷在其表面移動能力非常高，不易存在於表面，表面電阻值小於1X104。 靜電消散材料(Static Dissipative Materials)：在短時間內，允許電荷於表面或通過其體積降低電荷之材料，表面電阻值大於或等於1X104且小於1X1011。 絕緣材料(Insulating Materials)：電荷移動能力非常低之材料，表面之任一電荷將長時間持續存在，表面電阻值大於或等於1X1011以上。,静电是怎样产生的?,常見的靜電產生方式：接觸、摩擦、感應、光電效應、

3、子波、電解、遊射衰變、場發射等 摩擦起電過程：,感應起電,ESD的形成與影響,工作場所中常的靜電產生源或活動： 工作桌面一般的塑膠、上、上漆。 地板水地板、一般塑膠地板。 衣服人造纖維衣服、一般非導電鞋、抹布。 椅子木材椅、塑膠椅、玻璃纖維椅。 包裝及運送塑膠袋、泡棉、保、塑膠盒。 組裝、加工、測試、修器具噴霧清潔劑、吸錫器、鉻鐵、刷子、塑膠帶、熱氣、烤箱、複寫紙。,人體活動靜電壓測量,靜電無處不在人在走或跑步就可以產生可觀的靜電。,不同條件下的實驗結果,摩擦起電電量影響因素,一、物体材質 鋼、棉、紙、鋁、絲綢、羊毛、尼、石英、毛髮、玻璃、人手、空氣、 木、橡膠、多元脂、聚銨脂、聚乙烯、聚丙烯

4、、乙烯基、矽、鐵氟 二、接觸面積 接觸面積，靜電電 三、相對濕 相對濕，靜電電 四、摩擦頻 摩擦頻，靜電電,ESD危害形式,一、静电吸附：吸附灰塵影響電路的傳導能力 二、器件击穿： 硬击穿：一次性芯片介质击穿、烧毁等永久性失效。 软击穿：造成器件的性能化或参数指标下而成为隐患。 三、静电感应： 当导体和电介质置于静电场中，在其上感应出正或负电荷。 静电放电时产生的电磁脉冲： 当脉冲干扰耦合到计算机和低电平数字电时，致使电出现误动作。,ESD危害特点,(1)隱蔽性 人體能直接感知靜電除非發生靜電放電,但是發生靜電放電人體也一定能有電擊的感覺,這是因爲人體感知的靜電放電電壓爲23 KV,所以靜電具

5、有隱蔽性。 (2)潛在性和積性 有些電子元器件受到靜電損傷後的性能沒有明顯的下，但多次加放電會給器件造成內傷而形成隱患。因此靜電對器件的損傷具有潛在性。 (3)隨機性 電子元件甚麽情況下會遭受靜電破壞呢?可以這麽，從一個元件産生以後，一直到它損壞以前，所有的過程受到靜電的威脅，而這些靜電的産生也具有隨機動性性,其損壞也具有隨機動性性。,ESD危害特点,(4)複雜性 靜電放電損傷的失效分析工作，因電子産品的、細、微小的結構特點而費時、費事、費錢，要求較高的技術並往往需要使用掃描電鏡等高密儀器。即使如此，有些靜電損傷現象也難以與其他原因造成的損傷加以區別，使人誤把靜電損傷失效當作其他失效。這在對靜

6、電放電損害未充分認之前，常常歸因於早期失效或情況明的失效，從而自覺地掩蓋失效的真正原因。所以靜電對電子器件損傷的分析具有複雜性。,ESD 伤害模式,ESD的傷害模式主要有以下三種: 1. HBM-Human Body Model,人體放電至元件. 2. CDM-Charged Device Model,帶靜電源接觸到接地物質放電. 3. MM-Machine model,設備放電.,ESD防護三大法則,一、接地(Ground) 接地就是将静电通过一条线的连接放入大地，这是防静电措施中最直接最有效的。 导体常用的接地方法有：带防静电手腕及工作表面接地等。,ESD防護三大法則,二、屏蔽(Shiel

7、d) 静电敏感元件在储存或运输过程中会于有静电的区域中，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。,ESD防護三大法則,三、排除/消散(Impound) 绝缘体往往是产生静电的, 靜電防護需排除工作區中所有非抗靜電塑膠製品（高静电产生源）如工作需要,無法排除需採取消散措施.对绝缘体静电的消除，用接地方法是无效的，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。,ESD防護五大关键,工作区 活动的人 器材储运时的静 电控制 静电的测和监视 防静电意识的教育 和培训,ESD防護接地/連接要求, ESDS料件、人員及其他導電體 (如移動設備)

8、 處於相同的電位 人員必須通過靜電手環或導電拖鞋接地 靜電接地線顏色：色 靜電接地線與設備接地線相互接 靜電接地線可與設備外殼相通 禁止線出現open故障 接地線時要將線直，使線保持水平或垂直態，無法走直線，必須必須將線綁緊且下垂 接靜電接地線時，靜電線內的銅絲要確保完全接觸纏緊,圖示明：1.靜電接地線相接時，靜電線內的銅絲要確保完全接觸並纏緊2.外層膠帶可脫以防止導線氧化影響電氣性能,圖示明：1.導電拖鞋必須保持干淨，並且每次洗後都必須進測試2.靜電導電拖鞋只有符合標准才可以在產線使用3.靜電拖鞋鞋內可粘貼膠帶，否則會影響靜電的排放效果,圖示明：1.接地鏈必須與架本身屬部位好接觸2.接地鏈要

9、足夠的長能充分與導電/靜電地板接觸,包装的要求,包裝材的表面電阻率及靜電壓必須符合要求 未采用靜電防護包裝的料件只能在EPA內處 非ESD防護區域，由於無法提供靜電放電徑，故ESD敏感件要求用屬屏蔽材質進密封包裝 (封閉的金屬袋可構成法第效應，可將靜電荷隔在袋子的外表面，當袋子有開口或破損時此封閉空間將存在，防靜電的功能亦消失),圖示明：粉紅色抗靜電泡棉是以白色泡棉浸泡粉紅色抗靜電液而制成的，因此白色泡棉沒有抗靜電功能，而且粉紅色之抗靜電泡棉有其使用壽命，表面阻抗須符合靜電規範。,EPA區域的要求,EPA定義：靜電放電防護區域（ESD Proective Area）。 EPA區域的要求： 無E

10、SD保護覆蓋或包裝而處ESDS件、組件及設備，應在EPA內進 警告標示應張貼於EPA入口前，且清晰可入口前 所有人員需做好ESD防護措施方可進入EPA區域，如：必須穿著靜電衣、導電鞋、手環、帽子或頭巾等，過肩頭髮需扎起，並使用校正合格之測試器測合格後方可進入。,EPA區域的要求, ESD教育訓練合格者方可進入EPA區域 所有非必要之絕緣體必須自工作站取走 所有必要的絕緣體， 如果帶有超過2000V的靜電場， 應ESDS物件最少30cm以上 使用子風扇於所有製程中必要絕緣體，以中和靜電場 相對濕40%70%，溫溫222828 產線治具需為防靜電材質，表面電壓及阻抗均需符合標準，使用單位需定期進測

11、並做記。 人員導電鞋需保持清潔並做定期測，測結果符合規範標準方可上線使用 各部門平時用清水擦拭靜電防護地板，政單位需每三個月使用導/靜電地板專用對地板進保養，每次清潔或打後均需做測，以確保測值符合ESD靜電防護規範。,圖示明： 普通塑帶經常帶有很高的靜電壓，一些靜電敏感元件如IC、CPU，根據CD法則d =(V)/1.8，其中V是靜電產生源之表面靜電壓值，應與其保持安全距。,圖示明： 庫房久存之產品應覆蓋抗靜電防塵蓋以避免灰塵污染，並隔灰塵所攜帶的靜電的影響。,圖示明：一般透明膠帶為高靜電源產生材質（摩擦靜電壓高達1000V以上)，可直接接觸產品或靜電敏感件，應改用合格材質之抗靜電膠帶。,圖示

12、明：目檢罩板材質需為防靜電材質，表面電壓及阻抗均需符合規範，使用單位需定期進測並做記。,ESD防護FAQ,靜電消散越快越好，公司地板換成鋁地板是好？ 否，如果一個帶有大靜電荷的產品掉在鋁板上放電，那么會產生一個大的電，經過大電放電的產品會在放電的過程中被損壞。這也是為麽我們的防靜電材要控制表面阻抗在在104以上的一個原因。,ESD防護FAQ,為麽乾燥的冬季比濕高的夏季容產生靜電？ 濕對靜電危害的影響主要有以下點當濕高時，吸附在材表面的水分增多，結果是表面的導電性能升高。另外，根據材的性質，還會產生內部吸濕，使材整體的導電性能升高。因此，早期的靜電防護是濕管。根據最近的研究可知，帶電體表面的電荷僅通過表面和體內泄放，而且也向空氣泄放。實驗表明，在高濕的環境中，當帶電表面的電荷密很高時，電荷會急速的向空氣中泄放。但是當帶電能很低時，這種現象并明顯。,ESD防護FAQ,EPA保護區絕緣體帶有電荷為麽是可以的？ 對於絕緣體，即使有接地也會產生電。換而言之，即使將產品的端子與絕緣體直接接觸也會有電過，看上去好像會對產品造成危害。但是，當帶電體靠近產品時，在產品內部電中引起的感應電，或者通過接地