静电防护(ESD)培训(2012最新版)

1、ESD协会: lichuizi2012.8.8 裸手接触单板，裸手接触单板，单板不能工作了单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！前言 通信器件的通信器件的ESDESD敏感度越来越高敏感度越来越高 3G3G、传输数据高端等部分器件集成度高，静电敏感度、传输数据高端等部分器件集成度高，静电敏感度降到降到100V100V以下，以下，ESDESD控制要求提高。控制要求提高。 ESD对通信设备的稳定运行危害很大对通信设备的稳定运行危害很大在所有通信设备故障中，在所有通信设备故障中，ESDESD原因造成的占原因造成的占15%15%，而我司达到而我司达

2、到20%20% 产品销售国际化，客户对产品质量要求提高产品销售国际化，客户对产品质量要求提高 海外应用环境复杂，客户对设备故障的敏感度加强海外应用环境复杂，客户对设备故障的敏感度加强 公司在中央硬件部有专门的公司在中央硬件部有专门的ESDESD分会分会通过在研发、供应链、市场、用服等环节推行通过在研发、供应链、市场、用服等环节推行ESD控制。从而控制。从而 降低设备的故障率，降低销售服务成本，提高产品的竞争力。降低设备的故障率，降低销售服务成本，提高产品的竞争力。 静电基础知识静电基础知识静电控制常见的不符合静电控制规范的实例 基本概念 静电的历史及影响 静电的产生 静电的特点 静电的危害 材

3、料的电特性 常见的防静电材料 防静电标识电荷：物质是由原子构成，原子是由电子、质子、中子构成。静电：静电就是物体上多余的电荷。它所产生的效应包括带电体之间力的作用和电场。静电放电（ESDElectrostatic Discharge）：带有不同静电电势的物体或表面之间的静电电荷转移。有两种形式：接触放电，电场击穿放电。静电敏感度(ESDSElectrostatic Discharge Sensitivity)静电敏感器件(ESSDElectrostatic Sensitive Devices)EPA:ESD Protect Area (ESD防护区域)ECA:ESD Control Area

4、(ESD控制区域) 闪电600BC-Thales发现用毛皮摩擦过的橡胶可以吸起羽毛。公元1400年，欧洲人在黑火药的生产过程中采用了静电控制。公元1600年，William Gilbert 重复了 Thales 的实验，并观察到干燥天气的影响。公元1700年Hauksbee 发明了静电发生器、验电器，发现了电磁感应现象。公元1800年 -Faraday 发明了法拉第笼 （作用是形成静电屏蔽） -Kelvin 发明了静电测试仪， -造纸厂使用了接地技术， Volta 发明了电池。正面！ 复印机 环境控制(吸尘器)危害！ 医院里麻醉蒸气爆炸 飞行器在飞行过程充电影响了通信 在1960年第一个ESD

5、敏感器件诞生 现在计算机里的磁头是ESD最敏感 的器件，敏感度约20V。静电电压能够由 以下几种情况产生： 摩擦剥离起电 感应起电 电容的改变科学定理科学定理1、库仑定理 同性排斥 异性吸引2、V=Q/C V=电压（伏特） Q=电荷（库仑） C=电容（法拉）物质的结合和分离都会产生静电。物质的结合和分离都会产生静电。静电的产生静电的产生静电的产生静电的产生摩擦起电摩擦起电空气空气石棉石棉玻璃玻璃云母云母头发头发尼龙尼龙羊毛羊毛毛皮毛皮铅铅丝丝铝铝纸纸钢钢木头木头琥珀琥珀硬橡胶硬橡胶铜银铜银硫磺硫磺聚合物聚合物特氟龙特氟龙正电正电负电负电材料摩擦生电序列表材料摩擦生电序列表人体活动人体活动静电势

6、（空气相对静电势（空气相对湿度1020% ）湿度1020% ）静电势（空气相对静电势（空气相对湿度6590% ）湿度6590% ）在地毯上走动在地毯上走动350003500015001500在聚乙烯地板上走在聚乙烯地板上走动动1200012000250250在工作台上工作在工作台上工作60006000100100拿聚乙烯纤维包拿聚乙烯纤维包70007000600600从工作台拿起聚乙从工作台拿起聚乙烯衬垫烯衬垫200002000012001200坐在填有聚氟脂泡坐在填有聚氟脂泡膜的椅子上膜的椅子上18000180001500015000人体活动产生典型的静电电压（V ）人体活动产生典型的静电电

7、压（V ）干燥环境更易积累静电电荷感 应 起 电感 应 起 电人人体体被被感感应应起起电电了了在3000伏时，你能在3000伏时，你能 通过皮肤感知 通过皮肤感知在5000伏时，你能在5000伏时，你能 听见 听见在10000伏时，你能在10000伏时，你能 看见 看见人体对ESD 的敏感高电位：高电位：可达数万至数十万伏，操作时常达数百至数千伏（人通常对3KV以下静电不易感觉到）。低电量：低电量：静电流多为微安级（尖端瞬间放电例外）。作用时间短：作用时间短：微秒级。受环境影响大：受环境影响大：特别是湿度，湿度上升则静电积累减少，静电压下降。r通信产品故障r软件故障30多r硬件故障中器件失效3

8、0%多、外应力（环境温湿、灰尘腐蚀、雷电、机械应力、包装等）导致产品故障约30r器件失效中EOS/ESD失效率占3040%，而高静电敏感的器件EOS/ESD失效率高达60%左右。EO S/ ESD 引起的失效EO S/ ESD 引起的失效排在第一位排在第一位EOS/ESD 59%电子测试 3%氧化/钝化 3%导体失效 3%硅片断裂 4%引脚短路/开路 7%引脚连接 15%其他 6%高静电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序ESD 失效ESD 失效ESD 失效ESD 失效彷真人体带 彷真人体带 8000V 8000V 静电放电静电放电

9、放电 放电 3 3 次次放大 放大 3000 3000 倍倍硬损伤：硬损伤：器件直接不能工作.器件直接不能工作.软损伤：软损伤：ESD 减弱了器件或单板ESD 减弱了器件或单板的性能，但仍能通过测试。单板的性能，但仍能通过测试。单板或器件的特性变差，最终失效.或器件的特性变差，最终失效.(Wafer)(Device)人体静电可以损毁任何一个常用半导体器件人体静电可以损毁任何一个常用半导体器件 内部损失 金钱 时间 不可估计的 外部损失 信誉 用服服务 顾客满意度ESD失效带来的影响ESD失效带来的影响l绝缘体l导体l静电释放材料绝缘体特性很大的体电阻，体电阻1x1011很少有电子在物体中移动，

10、在同一种物体上的不同地方可以保持正电荷和负电荷绝缘体的静电耗散只能通过环境，不能通过自己的表面接地耗散导体体电阻1x104电子能在导体表面和体内自由流动如果被接地，电荷能迅速被中和材料的电特性l人是导体，容易产生静电人是导体，容易产生静电l对地能储存电荷对地能储存电荷l人在走动时更易产生静电人在走动时更易产生静电产生产生15千伏的静电很常见千伏的静电很常见产生产生35千伏的静电是可能的千伏的静电是可能的人体人体人可以活动人可以活动静电耗散材料静电耗散材料l体电阻体电阻1x1041x1011l电子在材料的表面可以自由移动，但移动电子在材料的表面可以自由移动，但移动的速率由于电阻而受到控制的速率由

11、于电阻而受到控制l如果被接地，电荷将被缓慢的释放掉如果被接地，电荷将被缓慢的释放掉问题：问题：为什么要选择静电耗散材料为什么要选择静电耗散材料作为防静电材料？作为防静电材料？防静电防静电 海绵海绵黑色防静电黑色防静电 EPE防静电防静电 气泡袋气泡袋该纸箱里面有涂炭层该纸箱里面有涂炭层起静电屏蔽的作用起静电屏蔽的作用一般纸箱为绝缘材料一般纸箱为绝缘材料注意：注意：外层泡膜袋没有外层泡膜袋没有防静电作用，而是易产防静电作用，而是易产生静电材料！生静电材料！易产生静电易产生静电ESD15mm15mmArial粗体,12磅底色:黄色Arial Narrow粗体,46磅底色:黄色Arial Narro

12、w粗体,42磅35mm45mm180mm45mm粗黑体,42磅,黑色粗黑体,60磅,黑色底色:黄色35mm180mm内径： 26mm外径： 50mm底色:黄色粗黑体,20磅Arial粗体,24磅内径： 26mm外径： 50mm底色:黄色Arial Narrow粗体,20磅Arial粗体,24磅 静电基础知识静电控制静电控制常见的不符合静电控制规范的实例 为什么要进行ESD控制（Why） 哪些人要参与进行ESD控制（Who） 在哪些地方需要进行ESD控制（Where） 控制什么（WHAT） 怎样进行ESD控制（How）内部损失内部损失 钱钱 时间 时间 不可估计的损失 不可估计的损失外部损失外部

13、损失 信誉丧失信誉丧失 顾客满意度下降 顾客满意度下降W H Y？静电不能被消除，静电不能被消除，只能被控制！只能被控制！w ho?供应商供应商研发人员研发人员采购采购库房人员库房人员生产及测试人员生产及测试人员包装人员包装人员技术服务技术服务客户客户供应商供应商实验室实验室IQ CIQ C仓储仓储生产线生产线装配和测试装配和测试理货和包装理货和包装客户现场客户现场维修维修W H ERE？EPA(ESD PROTECTION AREA)环境 个人 材料地板 个人物品 原材料温湿度 工衣 周转材料工作台 工鞋 包装材料工装夹具 接地 另外还需要相应的流程制度来保证！静电控制的原则静电控制的原则在

14、EPA控制区域操作所有静电敏感器件存放、运输所有静电敏感器件要用法拉第笼测试和监控整个静电控制流程如何理解？如何理解？EPA控制方法控制方法定义区域的防护水平（华为有两个级别）区域明确定义和标识对区域内的所有导体包括人员可靠接地消除一切不必要的静电产生源运用12英寸(30cm)原则ESD防护体系文件的建立环境控制环境控制温度和湿度：l生产制造和维修区域属于静电高风险区域： 温度：2030 相对湿度(RH)：4575%l 其它防静电工作区环境的温湿度一般要求： 温度：2030 相对湿度(RH)：3075%注：产品物料对环境温湿度有特殊要求时，应根据需要和实际条件采取相应的局部环境保证措施。13E

15、9117810101010131355663124ABBA41231 工作台 62 防静电台垫3 台垫接地扣4 腕带插孔5 防静电器具设备/仪器/工具7 防静电地垫8 地垫接地扣9 防静电工作椅10 接地线11 防静电地板13 防静电地（建筑厂房外）14 电气保护接地（建筑厂房外）12 落地设备/仪器A、B、C、D、E为串接或等效串接1M欧姆电阻公共接地点公共接地点专用防静电线12LNPE14典型的EPA接地系统硬接地硬接地软接地软接地防静电工作台防静电工作台防静电台垫的尺寸应不小于工作台面的大小；防静电台垫均须正面（即防静电面、耗散层）朝上、背面（即导电层）朝下铺设；多个防静电工作台的接地线

16、不能相互串接，应以并联方式与公共接地线连接，每块台垫（地垫）必须且只需接一根防静电地线。防静电工作台垫起到释放静电的原理？防静电工作台垫起到释放静电的原理？防静电工作台垫接地线工作台 1工作台 2工作台 3接地线工作台 1工作台 2工作台 3接地线工作台公共接地点并联：公共接地点并联：1、接地整洁有序、接地整洁有序2、接地灵活方便、接地灵活方便3、保持工作台上各、保持工作台上各设备的地电平一致设备的地电平一致4、接地可靠、接地可靠人员规范人员规范防静电工作服、工作鞋操作指引所有人员进入防静电区域必须穿好防静电工作服、防静电工作鞋或防静电鞋套，已配发工作帽的还必须戴好工作帽。工作服外部严禁携带除

17、工卡和笔之外的金属物件，防静电鞋内不得垫鞋垫。更换工作服应在指定地点进行，不允许在设备旁边穿、脱工作服。人员规范人员规范作业过程的防静电指引进入EPA区域前，测试腕带和人体电阻，测试通过并做好记录方可进入；接触ESSD及组件之前应戴好防静电腕带，防静电腕带插入香焦插孔中接地，要保证腕带与皮肤接触良好；确认工作区域内的工具、设备和仪器安全、可靠接地，尤其对那些经常移动的设备要特别注意；确认工作区内的静电源（例如：非防静电塑料袋、非防静电泡膜、橡胶等）远离ESD敏感器件和敏感单板（至少30CM）。在对单板、芯片、在对单板、芯片、端口端口操作时，应穿防静电工操作时，应穿防静电工作服，带防静电手腕且作

18、服，带防静电手腕且防静电手腕要可靠接地防静电手腕要可靠接地人员规范人员规范r人员的规范操作临时摆放或操作单板单板或芯片应该放置在防静电材料上进行操作单板或芯片应该放置在防静电材料上进行操作 设备、仪器的接地（包括计算机）设备、仪器的接地（包括计算机）便携式防静电操作台便携式防静电操作台防静电工具防静电工具（螺丝刀、毛刷、镊子等）（螺丝刀、毛刷、镊子等）腕带、手套、腕带、手套、工衣、工鞋工衣、工鞋防静电包装材料防静电包装材料物理接口物理接口 接口保护套、电缆的放电处理接口保护套、电缆的放电处理工程维护现场检查点：工程维护现场检查点：人员规范人员规范防静电包装、存储、转运防静电包装、存储、转运防静电存储温度：2030；相对湿度(RH)：30%75%注意：对环境有特殊要求的，如潮湿敏感器件等，请遵照相应的专用操作指导书执行。存储器具：可用于直接存储静电敏感器件及组件的器具有防静电器件盒、IC管、防静电袋、防静电周转箱、单板