ESD training material

1、静电放电静电放电(ESD)-Electro-Static DischargeDesign. Build. Ship. Service.2静电放电静电放电 (ESD)1. 什么是什么是ESD？ESD3. ESD的方法有哪些？的方法有哪些？你能举例说明车间内有哪些你能举例说明车间内有哪些ESD的措施吗？的措施吗？2.为什么要进行为什么要进行ESD？ ?ESD的概念的概念ESD的术语的术语ESD的危害的危害ESD的作用的作用 ESD的措施的措施3裸手接触单板，单裸手接触单板，单板不能工作了板不能工作了怎么回事？怎么回事？这是静电放电（这是静电放电（ESDESD）在作怪！）在作怪！4静电放电静电放电

2、(ESD)什么是什么是ESD？ESD的概念的概念ESD的术语的术语5静电概念静电概念-静电静电什么是静电（什么是静电（Electrostatic, static electricity）?p 静电就是静止不动的电荷，它一般存在静电就是静止不动的电荷，它一般存在于物体的表面。正负电荷在局部范围内失于物体的表面。正负电荷在局部范围内失去平衡的结果去平衡的结果6静电概念静电概念-静电释放静电释放什么是静电释放呢？什么是静电释放呢？（Electrostatic Discharge, ESD）p 处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电释放。这种转移的方

3、式有很多的转移就是静电释放。这种转移的方式有很多种，如接触放电、空气放电。种，如接触放电、空气放电。 一般来说，静电只有在发生静电放电时，一般来说，静电只有在发生静电放电时，才会对元器件造成伤害和损伤。如人体带电时，才会对元器件造成伤害和损伤。如人体带电时，只有接触金属物体或与他人握手时才会有电击只有接触金属物体或与他人握手时才会有电击的感觉。的感觉。7 如果您在地毯上拖足而行时，电荷将会从地毯转移到您的身体，如果您在地毯上拖足而行时，电荷将会从地毯转移到您的身体，并使您带有过多电荷。当您触摸门把手时，就会出现静电放并使您带有过多电荷。当您触摸门把手时，就会出现静电放电现象电现象! !静电感知

4、静电感知8静电荷级别静电荷级别示例示例感觉到静电放电，感觉到静电放电，电荷应达到了电荷应达到了 3,000 伏伏当下车时，手接触到汽车金当下车时，手接触到汽车金属部件；走过地毯后，手接属部件；走过地毯后，手接触到门把捏手触到门把捏手听到静电放电的声音，电听到静电放电的声音，电荷应达到了荷应达到了 5,000 伏伏在干燥天气时，用布擦拭汽在干燥天气时，用布擦拭汽车仪表板车仪表板看到静电放电，电荷应达看到静电放电，电荷应达到了到了 10,000 伏伏闪电或使用静电放闪电或使用静电放电枪电枪静电感知静电感知9人体能够感觉的到的最小的人体能够感觉的到的最小的ESD静电压为静电压为3000V，而很多电子

5、，而很多电子元件的敏感程度都已经达到了元件的敏感程度都已经达到了250V以内以内,对于某些精密的电子对于某些精密的电子元件甚至达到了元件甚至达到了5V以内以内静电感知静电感知10ESD 相关标识相关标识静电敏感符号静电敏感符号，呈三角形，里面有一斜杠和一双手，呈三角形，里面有一斜杠和一双手，用来表示该物体对，用来表示该物体对ESD引起的伤害十分敏感，其引起的伤害十分敏感，其标示以识别该物体为标示以识别该物体为ESD敏感元件（如敏感元件（如IC，电晶体，电晶体,二极体，晶振等）包装上或放置区标示。二极体，晶振等）包装上或放置区标示。静电防护符号静电防护符号，呈三角形，在三角形周边有一个弧，呈三角

6、形，在三角形周边有一个弧圈，三角形内手上的一道痕没有了，用来表示该物圈，三角形内手上的一道痕没有了，用来表示该物体经过专门设计具有静电防护能力，其标示经识别体经过专门设计具有静电防护能力，其标示经识别该物体为该物体为ESD防护物体；此符号广泛用于标示防护物体；此符号广泛用于标示ESD席，席，ESD座椅，座椅，ESD手链以及其他手链以及其他ESD包装材料等包装材料等；同时该标志也应用于工具，工作台以及其他；同时该标志也应用于工具，工作台以及其他ESD提供防护的设备等物品。提供防护的设备等物品。11ESD 相关标识相关标识ESD区域标识区域标识，文字正前方，文字正前方为为ESD保护区域，反之则为保

7、护区域，反之则为非非ESD保护区域。保护区域。ESD公共接地点公共接地点贴贴纸贴贴纸静电保护区域静电保护区域(EPA)警告标识警告标识，表，表示已经来到了静电防护区域的入口示已经来到了静电防护区域的入口，需要遵守相关的防静电区域的公，需要遵守相关的防静电区域的公共要求。共要求。12术语介绍术语介绍ESDS: Electrostatic Discharge Sensitivity 静电敏感度静电敏感度ESSD: Electrostatic Sensitive Devices 静电敏感器件静电敏感器件 对静电释放敏感的元器件称为ESD敏感器件。装配有它们的电路板也是ESD敏感的,称为ESD敏感组件

8、。通常无源器件对ESD不够敏感,如:电阻器,电容器,电感器等而通常有源器件对ESD较为敏感,如: IC, LED等。EPA: ESD Protect Area (ESD防护区域防护区域)ECA: ESD Control Area (ESD控制区域控制区域)ESD: Electrostatic Discharge 静电释放静电释放13静电放电静电放电 (ESD)为什么要进行为什么要进行ESD？? ESD的危害的危害 ESD的作用的作用14背景背景一方面，一方面，电子元器件不断向轻、薄、短、小、高密度、多功能等方向发展，电子元器件的结构密集度越来越高, 元器件的尺寸越来越小，对静电更加敏感。尤其是

9、微电子器件. 例, COMS IC 中亚微米栅已进入实用化，栅条宽度达到0.18um，栅氧厚度为几个nm 或几十个，栅氧的击穿电压小于20V; 0.1m CMOS器件到处可见，其相应耐击穿电压在80V-100V 。静电对元器件的静电对元器件的危害危害来自两方面来自两方面：15另一方面，另一方面，在电子器件制造和应用中，作为静电主要来源的各种高分子材料被广泛采用，使得静电更加容易产生。 据统计，88年美国因ESD影响损失50亿美元；90年代初北京某公司试生产的高档数字万用表，由于IC没注意防静电，使其产品大部分不合格。 近期一项对集成电路（IC）供应商的有关半导体基准技术的研究表明，在未来的五年

10、ESD将会成为影响产品可靠性最主要的三个因素之一，并且会成为产品制造过程中最主要的考虑因素。 背景背景16ESD对电子业造成的损失对电子业造成的损失17哪些行业需要哪些行业需要ESD培训培训?电子元器件制造行业电子元器件销售行业电子元器件应用行业在电子生产上进行静电防护，在电子生产上进行静电防护，可免：可免： 增加成本增加成本 减低质量减低质量 引致客户不满而影响公司信誉引致客户不满而影响公司信誉18?采购人员生产和质量管理人员技术人员生产操作人员产品维修人员哪些人员需要进行哪些人员需要进行ESD培训培训?19静电放电静电放电 (ESD)ESD的方法有哪些？的方法有哪些？? ESD防护基本技术

11、手段防护基本技术手段20ESD 防护的基本技术手段 等电位等电位 接地接地 中和中和 阻值控制阻值控制 静电场屏蔽静电场屏蔽 湿度控制湿度控制 材料选择和工艺控制避免产生静电材料选择和工艺控制避免产生静电21ESD的防范的防范等电位等电位p 等电位等电位基本原理：基本原理： 让可能接触敏感器件的所让可能接触敏感器件的所有表面处于等电位状态，有表面处于等电位状态，避免静电放电发生。避免静电放电发生。p做法：所有可能接触器做法：所有可能接触器件的物体使用并联连接件的物体使用并联连接（共同连接点）（共同连接点）22ESD的防范的防范接地接地p 接地接地基本原理：将静电通过接基本原理：将静电通过接地线

12、或接地装置传导释放地线或接地装置传导释放到大地。到大地。p做法：做法：建立静电接地系统建立静电接地系统静电导电材料的使用静电导电材料的使用两种方式：硬接地和软接两种方式：硬接地和软接地地23ESD的防范的防范中和中和p 中和（离子化）中和（离子化）基本原理：基本原理：电离空气产生正负离子，电离空气产生正负离子，中和静电电荷。中和静电电荷。p做法：做法：离子风机、离子风枪、离离子风机、离子风枪、离子吧子吧自感式的离子静电消除器自感式的离子静电消除器24ESD的防范的防范电阻控制电阻控制p 电阻控制电阻控制基本原理：通过电阻控制，基本原理：通过电阻控制，控制过强的静电释放或放控制过强的静电释放或放

13、电，同时保证人体安全。电，同时保证人体安全。p做法：做法：静电耗散材料的使用静电耗散材料的使用连接安全限流电阻连接安全限流电阻25ESD的防范的防范静电场屏蔽静电场屏蔽p 静电场屏蔽静电场屏蔽基本原理：基本原理：屏蔽静电场屏蔽静电场阻隔静电放电电流通过敏阻隔静电放电电流通过敏感器件感器件p做法：做法：静电屏蔽材料和屏蔽容静电屏蔽材料和屏蔽容器的使用器的使用绝缘材料和阻隔结构绝缘材料和阻隔结构26ESD的防范的防范湿度控制湿度控制p 温度控制温度控制基本原理：基本原理：增加适度减少静电的产生，增加适度减少静电的产生，降低摩擦电压降低摩擦电压p做法：做法：控制湿度在控制湿度在4070%27ESD的

14、防范的防范-材料选择和工艺控制避免产生静电材料选择和工艺控制避免产生静电p材料选择和工艺控制避免产生静电材料选择和工艺控制避免产生静电基本原理：通过使用不产生或产生基本原理：通过使用不产生或产生静电小的材料，减少静电。静电小的材料，减少静电。材料表面光洁，减少静电，静电序材料表面光洁，减少静电，静电序列的应用列的应用p做法：做法：使用抗静电材料使用抗静电材料使用抗静电剂使用抗静电剂28ESD防护实施技术防护实施技术1.人ESD控制的控制的五个方面五个方面3.物料4.方法2.机器5.环境29ESD防护实施技术防护实施技术ESD 控制控制 = Man ( 人人 ) + Machine (机机 )

15、+Material (料料 ) +Method(法法 )+ Environment( 环环 )Man ( 人人 )手腕带接地手腕带接地;ESD鞋鞋;ESD椅子椅子;防静电服防静电服;ESD手套手套 Machine ( 机机 )接地接地与产品接触部件尽量采用与产品接触部件尽量采用ESD材料材料(FCT测试机台测试机台)；消除或屏蔽电场和干扰消除或屏蔽电场和干扰Material ( 材料材料 )使用导体材料使用导体材料(插件盒插件盒)尽量使用静电消耗材料尽量使用静电消耗材料使用使用 ESD地板，地板，ESD桌垫桌垫不用或尽量少用绝缘材料不用或尽量少用绝缘材料使用使用ESD包装进行保护包装进行保护使

16、用使用ESD周转框和推车进行搬运周转框和推车进行搬运Method ( 方法方法 )预防预防 （创建（创建ESD安全的环境安全的环境,人员培训）人员培训）保护保护 （保护对（保护对ESD敏感的产品或零部件，避敏感的产品或零部件，避免金属接触免金属接触 ）屏蔽屏蔽 （对非（对非ESD安全的物品进行法拉第或距安全的物品进行法拉第或距离屏蔽离屏蔽 ）消除消除 （通过接地，离子化消除产生的静电（通过接地，离子化消除产生的静电）Environment ( 环境环境 )温温/湿度控制湿度控制离子除静电设备离子除静电设备员工员工ESD培训和操作规范的培训培训和操作规范的培训现场的管理和审核现场的管理和审核30

17、ESD防护实施技术防护实施技术等电位接地 中和电阻控制屏蔽湿度材选和工控保护设计人体手腕带防静电鞋静电耗散材料、安全电阻防静电服抗静电材料、操作动作环境工作台垫、防静电地板、静电接地离子风机材料的阻值控制40-60%抗静电材料包装防静电储运设备和工具同上屏蔽带、导静电周转箱同上材料同上抗静电材料/静电耗散材料/导静电材料工具防静电/导静电工具同上设备静电接地（或安全接地）导静电材料同上产品保护设计31车间内的车间内的ESD措施措施: 工衣工衣,帽帽,手套手套,手腕带手腕带,防静电鞋防静电鞋,工作台面工作台面,防静电地面防静电地面,多层防静电袋多层防静电袋.我要做的事情是：我要做的事情是： 进入厂区，正确穿戴防静电工衣工帽。进入厂区，正确穿戴防静电工衣工帽。 操作时，正确戴好防静电手腕带。操作时，正确戴好防静电手腕带。 还有什