ESD Training

1、ESD TRAINING1ESD Training Real Estate Dept.Sky ZhangOct.2015 12021-12-16ESD TRAINING2什么是什么是ESD?Electro Static Discharge = ESD 静电释放静电释放ESD TRAINING3 其他相关定义其他相关定义ESDSESDSElectrostatic Discharge Sensitive Electrostatic Discharge Sensitive 静静电电敏感敏感EPAEPAElectrostatic Discharge Protected Area Electrostat

2、ic Discharge Protected Area 静静电电保保护护区域区域CDMCDMCharge Device Model discharge typeCharge Device Model discharge type 带电带电器件模型器件模型HBMHBMHuman Body Model - discharge typeHuman Body Model - discharge type 人体模型人体模型MMMMMachine Model - discharge typeMachine Model - discharge type 机器模型机器模型PWBPWBPrinted Wirin

3、g Board, bare board or board with components.Printed Wiring Board, bare board or board with components. 印刷印刷电电子子线线路板，也叫路板，也叫PCBPCBInsulatingInsulatingMaterial with a surface resistance 100GMaterial with a surface resistance 100G 绝缘绝缘材料，表面材料，表面电电阻阻 100G 100G SMDSMDSurface Mount Device Surface Mount D

4、evice 表面表面贴贴片技片技术术 ( (也称也称为为SMTSMT) ) IECIECInternational Electrotechnical ComissionInternational Electrotechnical Comission 国国际电际电工委工委员员会会GNDGNDGroundGround 地，接地地，接地ESD TRAINING4符号，标识符号，标识ESD敏感符号。三角形内有一只画有斜杠欲触摸的手，这个符号用来表示该电子或电气元件或组件容易被ESD事件损伤ESD susceptibility symbolESD susceptibility symbolESD 敏感符

5、号敏感符号ESD protective symbolESD protective symbolESD ESD 防护符号防护符号ESD防护符号。与ESD敏感符号不同的是有一条圆弧包围着三角形，手上没有那条斜杠。它用来标识专门为ESD敏感组件和器件设计的提供ESD防护的器具。EPA区域的标识牌ESD TRAINING5静电的静电的概概念念静电是物体表面过剩或不足的静止电荷静电是物体表面过剩或不足的静止电荷静电是一种电能，它留存物体表面；静电是正静电是一种电能，它留存物体表面；静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果；电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果；静电是通过电子或离子转移而形成的。静

6、电是通过电子或离子转移而形成的。 高电位、高电位、低电量、小电流、作低电量、小电流、作用时间短、用时间短、 复现性差、复现性差、 瞬间瞬间现象多、现象多、 受湿度影响较大受湿度影响较大ESD TRAINING6在各在各种种SMTSMT生生产现场产现场易易产产生的生的静静电电压压值值ESD TRAINING7 由静电作用由静电作用对对各各类类SMDSMD的的击击穿电穿电压压ESD TRAINING8细细菌菌病毒病毒真菌真菌螨螨虫虫呼吸呼吸传传染病染病过过敏症敏症建筑材料的建筑材料的辐辐射射分离灰分离灰尘尘 从图中我们可以看出相对湿度的最佳值是从图中我们可以看出相对湿度的最佳值是50%50%，超过

7、，超过50%50%空气中的细菌等微生物会增加空气中的细菌等微生物会增加ESD TRAINING9 注意：注意：即使相对湿度很高的情况下，静电放电也不会完全消失即使相对湿度很高的情况下，静电放电也不会完全消失 ESD TRAINING10日常工作中的静电放电日常工作中的静电放电次数次数 焊接焊接清洗清洗组装组装控制控制运输运输收集收集干燥干燥测试测试人工组装人工组装修理修理 ESD TRAINING11静电的起因静电的起因 静电是由于摩擦或者两种材料分离产生的。 静电也能通过电场感应产生。大家最经常遇到的静电放电就是碰金属门把手或栏杆的时候。 通常我们会说是被门把手电到了，而实际上是人体通过门把

8、手放电。 人体在地板上行走的时候由于穿着绝缘衣服会产生静电。ESD TRAINING12静电的起源静电的起源 AirAir空气空气 HandHand人的手臂人的手臂 GlassGlass玻璃玻璃 MicaMica云母云母 Human HairHuman Hair人的头发人的头发 NylonNylon尼龙尼龙 WoolWool羊毛羊毛 LeadLead石墨石墨 AluminiumAluminium铝铝 PaperPaper纸纸 CottonCotton棉花棉花 SteelSteel钢钢 WoodWood木材木材 Hard RubberHard Rubber硬橡胶硬橡胶 Nickel and Co

9、pperNickel and Copper镍和铜镍和铜 Brass and SilverBrass and Silver黄铜和银黄铜和银 Gold and PlatinumGold and Platinum黄金和铂金黄金和铂金 Acetate RayonAcetate Rayon醋酸人造纤维醋酸人造纤维 PolyesterPolyester聚酯聚酯 PolyurethanePolyurethane聚亚安酯聚亚安酯 PolyethylenePolyethylene聚乙烯聚乙烯 PolypropylenePolypropylene聚丙烯聚丙烯 PVCPVC聚氯乙烯聚氯乙烯 SiliconSilic

10、on硅硅 TeflonTeflon特氟龙（聚氯四乙烯）特氟龙（聚氯四乙烯）摩擦起电顺序ESD TRAINING13静电控制原理静电控制原理一、静电泄漏和耗散一、静电泄漏和耗散1、防静电材料2、泄漏与接地-软接地 硬接地二、静电中和二、静电中和 将正负离子与静电源上的正负电荷中和, 从而消 除静电源上积累的静电离子风机, 静电毛刷, 抗静电剂三、静电屏蔽与接地三、静电屏蔽与接地四、增湿四、增湿ESD TRAINING14134251防静电包装防静电包装ESD TRAINING15ESD TRAINING16ESD TRAINING17离子风机离子风机/ /枪枪ESD TRAININGPCB板18

11、+-离子风机+ + +-ESD TRAINING19ESD TRAINING20ESD TRAINING21ESD TRAINING22ESD ESD 标准化组织标准化组织GeneralInformation Information TechnologyTechnologyElectrotechnology andElectrotechnology andElectronicsElectronics TelecommunicationsTelecommunicationsISOISO-StandardsCENEN-StandardsIECIEC-StandardsITUITU-Referenc

12、esCENELECEN-StandardsETSIETSI-StandardsGlobal世界Europe欧洲Finland芬兰SFSOther SFS-StandardsSESKOElctrotechnology SFS-StandardsFICORATelecommunicationsSFS-StandardsJTC-1ESD TRAINING23 IEC =International Electrotechnical Commission CENELEC = European Committee for Electrotechnical Standardization SESKO = E

13、lectrotechnical Standardizationin Finland- IEC 61340-5-1/2- IEC 61340-5-1/2Electrical Engineering and ElectronicsElectrical Engineering and ElectronicsIECIECIEC-StandardsIEC-StandardsGlobalEuropeFinlandCENELECCENELECEN-StandardsEN-StandardsSESKOSESKOElectrotechnology Electrotechnology SFS-StandardsS

14、FS-StandardsESD ESD 标准化组织标准化组织SFS 61340-5-1/2SFS 61340-5-1/2USAANSI ESD S20.20ANSI ESD S20.20ESD TRAINING24IEC 61340-5-1/2IEC 61340-5-1/2 和和 ANSI/ESD S.20.20ANSI/ESD S.20.20 推荐标准及要求推荐标准及要求Grounding methodTest method / StandardRequired limit(s)EPA Hard GroundNational ElectricalNational electricalconn

15、ected to Protectivesystem standardcode limitsGroundESD control limitTest method / StandardRequired limit(s)Wrist strap & Footwear systemIEC-61340-5-1750 K Rg 35 M腕带和鞋Annex. 1Flooring footwearIEC-61340-4-5 Rg 35 M or System (standing 100 VBody and Rg 1GPosition) * *1ESD TRAINING25IEC 61340-5-1/2I

16、EC 61340-5-1/2 和和 ANSI/ESD S.20.20ANSI/ESD S.20.20 推荐标准及要求推荐标准及要求ESD Protective itemTest method / StandardRequired limit(s)Working surfaces, storageIEC 61340-2-3750 K Rg 1 GRacks, trolleys and charts工作台，储藏架，推车等FlooringIEC 61340-4-1Rg 1 G地板SeatsIEC 61340-2-3Rg 1 G座位IonizersANSI/ESD STM 3.1离子风机Decay10

17、00 to 100 V 5s. Sum of Ion balance and U 50 Voffset voltageESD TRAINING26IEC 61340-5-1/2IEC 61340-5-1/2 和和 ANSI/ESD S.20.20ANSI/ESD S.20.20 推荐标准及要求推荐标准及要求ESD Protective itemTest method / StandardRequired limit(s)GarmentsANSI/ESD STM 2.1Rp 10 G 衣服Assembly supports andIEC 61340-5-1 and100 K Rg 1 GJigs

18、ANSI/ESD SP10.1 组装夹具Gloves and fingerIEC 61340-5-1: 1998Decay time 2s. (Glove cotsAnnex B.2worn)手套和指套ToolsIEC 61340-5-1 工具STM 11.13: 2004100 K Rp 1 GSoldering ironsIEC 61340-5-1Rg 5 烙铁ESD TRAINING27IEC 61340-5-1/2IEC 61340-5-1/2 和和 ANSI/ESD S.20.20ANSI/ESD S.20.20 推荐标准及要求推荐标准及要求ESD Protective itemTe

19、st method / StandardRequired limit(s)Screw driversIEC 61340-5-1 andRg 1 G 打螺钉工具 ANSI/ESD SP10.1Cleaning wipesIEC 61340-5-1Decay time 10s.清洁纸Annex B.2Document holdersIEC 61340-5-1Decay time 10s.(permanent properties)ToolsIEC 61340-5-1 文件夹等STM 11.13: 2004100 K Rp 1 GESD TRAINING28 表面电阻 IEC 61340-2-3 1

20、0Rs105 体电阻 ESD STM 11.12 v105m. 表面电阻 IEC 61340-5-1 106Rs109 表面电阻 109Rs1011 静电电压衰减时间, 实验室测量 RH 12% 10 s. and RH 50% 2s. 静电屏蔽 ESD STM 11.13 能量 E 50 nj请注意！请注意！所有的测试值必须在相对湿度所有的测试值必须在相对湿度40%40%至至60%60%，温度，温度25255 5C C 的条件下成立的条件下成立Classification of ESD materialsClassification of ESD materialsESD TRAINING2

21、9+ - + - + - + - +- + - -+ - + - + - + - +- + - - 绝缘体 绝缘体 导体 导体+ + + + + + +导体上的电荷完全传导到大地中绝缘体没有放电发生 导体允许电荷的流动，绝缘体则不能. 导体上的电荷会分布在整个导体的表面，即使电荷在局部产生。而对绝缘体，电荷就会固定在产生的部位。因此，经常发生绝缘体上同时存在正负电荷的情况。 Classification of ESD materialsClassification of ESD materialsESD TRAINING30电场力电场力 因为在EPA区域总会有一些非常容易产生静电的材料，所以有

22、对这种材料和ESD敏感元器件最小距离的要求，这个距离与容易产生静电材料的表面积有关。例如:表面积 最小距离:25 cm225 cm100 cm250 cm300 cm2100 cm大的塑料件如垃圾筒 500 cmESD TRAINING31人体模型人体模型 (HBM)(HBM)ESD TRAINING32和人体模型类似的静电放电也会发生在带点的导体上，例如金属工具或夹具。机器模型最早由日本人提出，被认为是“最严酷”的放电模型。机器模型通过一个200pF的电容直接对元器件放电，而中间没有任何电阻作为人体模型最坏的情况，机器模型可能有些过于严酷了。但是机器模型所代表的情况在现实中是可能发生的，例如

23、，自动测试仪器上充电的电线的快速放电机器机器模型模型 (MM)(MM)ESD TRAINING33静电敏感器件发生的电荷转移同样是个ESD事件。例如，把feeder从贴片机上取下来的时候，器件也有可能带电。 如果这个时候接触到插入装置或者其他导电表面，这个时候从元件到金属物体间就会快速放电。这就是带电器件模型，对于某些器件，他比人体放电模型伤害更大。尽管放电过程非常短暂-一般小于1纳秒（十亿分之一秒），但峰值电流仍能达到数十安培。带电器件带电器件模型模型 (CDM)(CDM)ESD TRAINING34人体模型和带电器件模型的比较人体模型和带电器件模型的比较ESD TRAINING35Time

24、 (ns)0 0Current (A)Current (A)HBM, 400V max. 0.27HBM, 400V max. 0.2710%10%CDM, 400V max. 2.1A CDM, 400V max. 2.1A 20% 20%MM, 400V max. 5.8A MM, 400V max. 5.8A 20% 20%6 A6 AESD TRAINING36静电放电敏感器件的分级静电放电敏感器件的分级ClassVoltage Range00 to = 2491A250 to = 4991B500 to = 9991C1000 to = 199922000 to = 39993A40

25、00 to = 79993B 0 to 25M125 to 100M2100 to 200M3200 to 400M4400 to 800ClassVoltage RangeC0 0 to 125C1125 to 250C2250 to 500C3500 to 1000C41000 to 2000Charged Device Model (per EOS/ESD S5.3-1993)Machine Model (per EOS/ESD S5.2-1994)Human Body Model (per EOS/ESD S5.1-1993) 注意分级还分不同放电模型下的等级！ESD TRAINING

26、37ESD地板测试地板测试ESD TRAINING38人体接地电阻测试人体接地电阻测试ESD TRAINING39人体行走电压测试人体行走电压测试ESD TRAINING40 导电椅上也许有一些不导电的部件. 从椅背或椅座到地的电阻通常是0.5M。接地是通过导电的脚轮完成的。防静电椅的测量防静电椅的测量脚轮和电极间用导电脚轮和电极间用导电薄片材料连接薄片材料连接用绝缘材料包裹电机周围用绝缘材料包裹电机周围ESD TRAINING41防静电工作台安装防静电工作台安装ESD TRAINING42ESD TRAINING 1. EPA1. EPA标识标识 2. 2. 手腕带手腕带/ /防静电鞋测试仪

27、防静电鞋测试仪 3. Earth Bonding Point (EBP)3. Earth Bonding Point (EBP)接地盒接地盒、接地线、接地线 4. 4. 防静电地板防静电地板 5. 5. 防静电鞋防静电鞋、手腕带手腕带 6. 6. 防静电工作服防静电工作服 7 7. . 离子风离子风机机/ /枪枪 8. 8. 防静电工作台防静电工作台 9. 9. 防静电防静电物物料盒料盒 10. 10. 防静电手套防静电手套 11.11.防静电椅防静电椅 12. 12. 导电运输车导电运输车 13.13.湿度湿度/ /温度计温度计 14. 14. 防静电测试工具防静电测试工具43ESD TRA

28、INING44个人静电保护个人静电保护.ESD-coat静电外套静电外套 Static control wrist wrap静电手腕带静电手腕带 1、必须与皮肤接触 2、每天进行点检 3、工作时必须接地ESD-shoes静电鞋静电鞋Inaudible objects or clothes should not be brought to the production area!不明材料的物件和衣服（非不明材料的物件和衣服（非ESD材料）不可带到生产地带材料）不可带到生产地带ESD-cap静电帽静电帽 在在EPA区域生产线员工须戴静电帽，静电帽要裹住里面的头发区域生产线员工须戴静电帽，静电帽要裹

29、住里面的头发 ESD TRAINING45个人静电保护个人静电保护.1 防静电外套、静电帽防静电外套、静电帽 用不同色的防静电布制成。布料纱线含一定比例的导电纱，导电纱又是由一定比例的不锈钢纤维或其它导电纤维与普通纤维混纺而成。通过导电纤维的电晕放电和泄漏作用消除服装上的静电。 进入EPA区域必须正确穿戴好静电外套并戴好静电帽，静电帽要裹住里面的头发 ESD TRAINING46个人静电保护个人静电保护.2 ESD手腕带及接地插座手腕带及接地插座-手腕带由导电护腕和接地线组成，护腕常见为松紧带内缝制细导电丝，接地线为螺旋线圈导线和接头。绝缘扣两边的手圈电阻约为1 M Ohm 确保个人接地的安全

30、性，并且个人静电接地系统采取独立的接地系统，与动力电源接地是分开的。- ESD手腕带护腕金属面必须全部贴紧在手腕里侧皮肤上。 在接触到敏感元件之前必须戴好手腕带并连接到接地插座上在接触到敏感元件之前必须戴好手腕带并连接到接地插座上确保其正常工作！确保其正常工作！带子与皮肤紧密接触ESD TRAINING47个人静电保护个人静电保护.3 ESD防静电鞋防静电鞋-ESD 鞋由导点耗散型材料尿烷的鞋底构成， 该鞋可通过导电地板接地。必须双脚穿鞋以保证连续接地，通过汗液形成导电路径-穿着ESD鞋是为了防止人体行走时产生的高电压-ESD 鞋,手腕带测试器安装在每个防静电车间的入口处，它的测试板与测试电极

31、相连进入到进入到EPA区域必须穿好防静电鞋并测试其合格区域必须穿好防静电鞋并测试其合格ESD TRAINING48测试防静电仪器测试防静电仪器.Test the shoes and the wristband:测试防静电鞋和手腕带- Step on to the test plate 站到测试板上站到测试板上- Connect the wristband to the tester 将手腕带联结到测试仪上将手腕带联结到测试仪上- Push the button at the tester 按一下测试按钮是否亮绿灯按一下测试按钮是否亮绿灯- Sign the result of the test

32、 to the diary: 记录每天的测试结果记录每天的测试结果- The problems can be tracked with the help of the diary 记录方便了对问题的追踪记录方便了对问题的追踪The personal ESD protection will be checked at the beginning of every shift! 每班开始上班时要测试防静电鞋和手腕带每班开始上班时要测试防静电鞋和手腕带ESD TRAINING49ESDESD测量测量仪器仪器静电场表面电阻离子平衡表面电阻接地电阻ESD TRAINING50生产线静电焦点：生产线静电焦

33、点：IC房防静电卡板房防静电卡板ESD TRAINING51生产线静电焦点：生产线静电焦点：IC房货架接地房货架接地ESD TRAINING52生产线静电焦点：生产线静电焦点：ESD TRAINING53生产线静电焦点：贴片料的储存生产线静电焦点：贴片料的储存ESD TRAINING54生产线静电焦点：贴片料的储存生产线静电焦点：贴片料的储存ESD TRAINING55生产线静电焦点：贴片料的包装生产线静电焦点：贴片料的包装ESD TRAINING56生产线静电焦点：贴片料的包装生产线静电焦点：贴片料的包装强大静电场ESD TRAINING57生产线静电焦点：生产线静电焦点：PCB传送带传送带

34、ESD TRAINING58生产线静电焦点：生产线静电焦点：PCB传送带传送带ESD TRAINING59生产线静电焦点：插件生产线静电焦点：插件ESD TRAINING60生产线静电焦点：插件机后传送带静电场生产线静电焦点：插件机后传送带静电场ESD TRAINING61生产线静电焦点：非生产线静电焦点：非ESD材料材料ESD TRAINING62防静电桌面静电皮损坏严重，没有及时更换；静电桌面使用胶纸贴上，影响桌面静电导通效果ESD不合格生产线静电焦点：工作台问题生产线静电焦点：工作台问题ESD TRAINING63员工佩戴静电手腕带，金属片没有与皮肤紧密接触正确戴法，紧密接触皮肤ESD不合格生产线静电焦点：静电手腕带生产线静电焦点：静电手腕带ESD TRAINING64生产线静电焦点：离子风机位置不对生产线静电焦点：离子风机位置不对ESD TRAINING65生产线静电焦点：插件包装非生产线静电焦点：插件包装非ESDESD TRAINING66生产线静电焦点：插件位置非生产线静电焦