SemtronicsESD技术资料分析

1、SEMTRONICSESD 的的 危危 害害 与与 预预 防防 静 电 放 电（ESD）n 听 到 : 2000-3000Vn 感 到 : 3000-4000Vn 看 到 :5000V基 本 概 念 什 么 是 静 电 ？ 静 电 是 由 于 物 质 表 面 的 正、负 电 荷 分 离 所 造 成 电 位 静 电 的 高 低 与 材 料 特 性、环 境的 温 度、湿 度 等密 切 相 关常 见 静 电 产 生 源 地 板 ：尤 其 是 塑 料 地 板 或 地 毯 椅 子 ：木 质、塑 料、或 化 学 材 质 衣 服 ：尼 龙 及 一 般 布 料 工 作 台 面 ：磨 光、油 漆 及 上 蜡 其

2、 它 ：塑 料 垫、文 件 夹 等 任 何 可 能 产 生 磨 擦 的地 方可 能 产 生 的 电 位产 生 源湿 度 1020 湿 度6590在 地 毯 上 行 走35,000V1,500V在 帆 布 上 行 走12,000V250V在 工 作 台 上 工 作6,000V100V从 塑 料 管 中 取 DIP2,000V200V拿 起 一 只 塑 料 袋20,000V1,200V在 布 套 椅 上 工 作18,000V1,500V本 表 节 自 美 国 国 防 部 手 册 263.1980，表 2和 表 3 部 分 元 器 件 对 静 电 的 敏 感 度元 器 件 类 型损 坏 电 压 RF

3、-FETS (MICROWAVE)1-5VMR-HEADS5VPENTIUM5VV.MOS30VMOSFET100VEPROM 100V J.FET 140V SAW 150V OP AMP 190V CMOS 250V 对对P/N 结结 造造 成成 软软 击击 穿，穿， 产产 品品 可可 靠靠 性性 下下 降降 静静 电电 对对 元元 器器 件件 的的 损损 伤伤 静静 电电 对对 元元 器器 件件 的的 损损 伤伤 芯芯 片片 内内 单单 晶晶 硅硅 金金 属属 镀镀 模模 击击 穿穿 产产 品品 费费 品品 率率 上升上升 静静 电电 对对 元元 器器 件件 的的 损损 伤伤 芯芯 片片

4、 内内 引引 线线 击击 穿穿 使使 产产 品品 费费 品品 率率 上升上升 静静 电电 对对 元元 器器 件件 的的 损损 伤伤 静 电 放 电 所 造 成 的 损 失 数 据 来 源 ： Stephen Halperin, Guidelines for Static Control Management, Eurostat, 1990. 场 合 最 小 最 大 平 均元 件 制 造49716-22%子 承 包 商3709-15%承 包 商2358-14%最 终 用 户5%70%27-33%静 电 防 护 的 重 要 性电 子 行 业 除 ESD 损 伤 外 ，静 电 还 会 导 致ESA(

5、Electro-Static Attraction)、EMI(Electro-Magnetic Interference)。对 净 化 间 最 怕 的 是 ESA导 致 的 表 面 污 染 物 。如一 个 4 英 寸 晶 圆 在 1000V电 荷 的 作用下，1微 米 颗 粒 撞 击时 可 产 生 830,000 磅/平 方 英 寸 的 速 度，从 而 发 生损坏。 静 电 的 产 生n 传 导 带 电n 摩 擦 生 电n 感 应 生 电 表 面 电 阻 率n 导 电 体: 表 面 电 阻 率 低 于105欧 姆 /平 方n 放 电 体: 表 面 电 阻 率 在 106至 109欧 姆 /平

6、方n 绝 缘 体: 表 面 电 阻 率 大 于109欧 姆 /平 方 静 电 的 消 除n 安 全 对 地 泄 放 （ 对 放 电 体 而 言） 1）10 秒 之 内 静 电 压 降 至 100V 以 下 2） 放 电 电 流 不 能 高 于 5mAn 离 子 中 和（ 对 绝 缘 体 而 言） n 防 止 静 电 荷 积 聚（Prevention）n 建 立 安 全 的 泄 放 通 路 (Grounding) n 确 认 并 有 效 的 监 测 措 施 (Verification) 静 电 控 制 主 要 方 面ESD 防 护 的 投 资 与 回 报-200-10001002000$25,0

7、00$50,000$75,000$100,000$125,000?(%)?(US$)S$)投资回报率投资额度一、生 产 中 的 实 时 控 制 Semtronics 实 时 过 程 控 制 监 测 设 备 的 功 能 主 要 有： 手 腕 带 接 地 实 时 监 控 台 面 接 地 实 时 监 控 绝 缘 体 表 面 离 子 中 和 所 有 监 控 设 备 均 可 接 入 局 域 网， 实 现 网 络 化 控 制 。 接 地 实 时 监 控 仪 专 利 的 接 地 电 阻 闭 环 监 测 技 术 高、 低 阻 全 缺 陷 检 测 可 同 时 监 控 二 个 手 腕 带 和 二 个 工 作 台

8、面 可 接 入 局 域 网， 实 现 联 网 控 制 安 装 快 捷 方 便。 传 统 腕 带 监 控 原 理 通 过 监 测 腕 带 电 容 值 监 控 ， 容 易 发 生 误 判 。 施 加 单 一 电 压 V， 工 人 指 尖 电 压 不 为 零零 电 压 监 控 仪 采 用 专 利 的 电 阻 测 试 法 在 腕 带 上 施 加 极 性 相 反 的 二 个 测 试 电 源 可 确 保 工 人 的 指 尖 电 压 低 于 0.1V 双 线 腕 带 高 效 直 流 离 子 风 机 采 用 稳 态 直 流 供 电 ，工 作 稳 定 且 高 效 自 动 探 测 与平 衡 返 馈 操 作 简 便

9、 ， 维 修 方 便 平 衡 程 度 可 编 程 控 制 可 接 入 局 域 网 实 现 联 网 控 制几 种 离 子 风 机 的 特 性 比 较交 流 离 子 风 机特 点：结 构 简 单，技 术 含 量 低电 极 极 性 以 50周 /秒 的 频 率 变 化，产 生 的正、负 离 子 随 之 发 生 周 期 性 变 化，从 而 自 中 和 率 高 而 中 和 效 率 低。为 降 低 自 中 和 风 速 必 须 提 高，容 易 引 起 员 工 身 体 的不适 脉 冲 直 流 离 子 风 机特 点：通 过 改 变 脉 冲 的 频 率 与 占 空 比，拉 开 正、负 离 子 群 间 隔 时 间

10、以 降 低 离 子 的 自 中 和 率 。正、负 电 荷 呈 云 团 状 送 出 并 到 达 工 作 台 面，因此 实 际 上 离 子 没 有 达 到 真 正 的 中 和 平 衡，而是呈 脉 冲 状 态。 稳 态 直 流 离 子 风 机特 点 ：正 负 电 极 分 开 设 置，自 中 和 率 明 显 降 低，中 和 效 率 最 高。自 反 馈 系 统，可 以 根 据 实 际 情 况 调 整 离 子 输 出 的 极 性 与 数 量。5KV固 定 不 变，通 过 自 动 改 变 负 极 电 压 改 变 正、负 离 子 的 配 比 以 适 应 区 域 的 电 荷 情 况，以达 到 稳 定 中 和。5

11、 KV（固 定 不 变）5 KV（可 变）+ + + + + + 实 时 监 控 网 络 控 制 图二、门 禁 控 制 与 传 统 的 门 禁 控 制 系 统 不 同，Semtronics 的 门 禁 控 制 系 统 所 监 测 的 不 是 人 体 所 携 带 的 静 电 量， 而 是 人 体 对 地 通 路 是 否 正 常。主 要 功 能： 脚 腕 带 对 地 通 路 监 控 人 体 对 地 通 路 监 测 人 员 出 入 区 的 时 间 测 试 结 果 可 以 多 种 格 式 贮 存 在 计 算 机 中。 传 统 的 门 禁 控 制 方 式 大 量 的 记 录 文 件 对 于 2000 人

12、 车 间， 若 每 天 每 人 测 试 2 次 ： 每 天 4000 条 数 据 每 周 20,000 条 数 据 每 月 80,000 条 数 据每每 年年 960,000 条！条！ 可 靠 性 ？ 处 理 工 作 量 极 大 ！SMARTLOG 可 自 动 测 试 手 腕 带 与 脚 腕 带 失 效 报 警 自 动 鉴 别 测 试 人 员 并 自 动 记 入 数 据 库 可 以 多 种 方 式 建 立 索 引 数 据 库 便 于 进 行 数 据 分 析 网 络 化 实 时 控 制 每 台 网 络 控 制 器 可 接 16 台 监 控 设 备 ： 接 地 实 时 监 控 仪 离 子 风 机 (标 准 或 净 化 间) 其 它 设 备 (温 度、 湿 度 等) 每 台 计 算 机 最 多 可 接 32 个 网 络 控 制 器已 认 证 使 用 SEMTRONICS 客 户 IBM Maxtor Jabil Flextronics Celestica Cod