ESD-静电放电知识培训课件

1、ESD 静电放电知识培训培训讲师： 2006/07/288/17/2022第1页，共29页。静电基本概念Electrostatic静电：绝缘体与绝缘体相互进行磨擦，分开后将在其表面附着大量正或负离子，这些在绝缘体中不能流动的电荷就叫静电。例如：胶尺在与干布磨擦之后能够吸引纸屑；冬天脱毛衣听到之声及看到之火花均为静电现象。 What is Electrostatic ？8/17/2022第2页，共29页。ESD基本概念ESD: Electrostatic Discharge静电泄放，指静电累积到一定的电势能后对电子元器件造成的一种快速放电现象。What is ESD？8/17/2022第3页，共

2、29页。ESD防护基本概念ESD防护:就是为了防止静电满泄放对静电敏感器件造成伤害而采取的一切保护措施。同时还包括对操作人员的安全保护要求 。一般有预防产生、泄放、中和等方法！What is ESD Safety？8/17/2022第4页，共29页。ESD/S SD基本概念ESD/S SD：ESD/Static Sensitive Devices静电敏感器件,指受到一定能量的静电泄放后将会引起暂时性或永久性损伤的电子器件。 What is ESD Sensitive Devices？8/17/2022第5页，共29页。ESD放电模型ESD 静电放电模型有： HBM：Human Body Mod

3、el人体模型 参考：ESD STM 5.1 MM：Machine Model机器模型 参考：ESD STM 5.2 CDM：Charged Device Model带电器件模型 参考：ESD DS 5.3.18/17/2022第6页，共29页。HBM放电模型 HBM：人体静电是引起静电损失和发生意外爆炸的最主要和最经常的因素，因此国内外对产品的防静电危害要求都是以防人体静电为主，并建立了人体模型，HBM是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。人体能贮存一定的电荷，所以人体明显地存在电容。人体也有电阻，这电阻依赖于人体肌肉的弹性、水份、接触电阻等因素。美国海军1980年提出了一个电容值为100

4、PF，电阻为1.5的所谓“标准人体模型”。这一标准得到广泛采用，但在后来也遇到一些问题。 8/17/2022第7页，共29页。HBM等效电路图及其ESD等级8/17/2022第8页，共29页。MM等效电路图及其ESD等级8/17/2022第9页，共29页。CDM等效电路图及其ESD等级8/17/2022第10页，共29页。ESD静电敏感等级试验等级参考：MIL-STD-883，GJB1649, GJB548A-97等标准一般分为以下3个等级分类来控制: Class1: 01999V Class2: 2kV3999V Class3: 4kV15999V 16000V以上为非静电敏感产品8/17/

5、2022第11页，共29页。ESD 标准ANSI/ESD S20.20-1999：该标准是由USA国家标准协会制订，于1999.8.4发行生效的ESD标准，该标准作为ESD控制的国际标准被广泛采用。该标准可以作为认证标准使用；获得证书必须满足相应的标准需求：即建立控制方案和控制计划并实施、记录运行状况和核实标准的遵守/满足情况ANSI/ESD S20.20-19998/17/2022第12页，共29页。ESDS器件分类器件种类耐ESD的灵敏度（V）MOS场效应晶体管100-200JFET结型场效应晶体管140-7000CMOS250-3000ECL500-1500SCR680-1000TTL1

6、00-200100-25008/17/2022第13页，共29页。器件ESD等级分类级别静电敏感度范围元器件类型区域颜色I01999 V 微波器件（肖特基二极管、点接触二极管）离散型MOSFET器件、声表面波SAW、电耦合器件CCDS、结型场效应晶体管JFETs、精密稳压二极管、运算放大器OPAMPs、MOS集成电路IC、使用I级元器件的混合电路、超高速集成电路UHSIC、可控硅整流器红色II20003999 V 由试验数据确定为II级的元器件和微电路，离散型MOSFET器件、结型场效应晶体管JFETs、运算放大器OPAMPs、IC、超高速集成电路UHSIC、使用II级元器件的混合电路、精密电

7、阻网络RZ、低功率双模型晶体管黄色III400015999 V 由试验数据确定为III级的元器件和微电路，离散型MOSFET器件、结型场效应晶体管JFETs、运算放大器OPAMPs、IC、超高速集成电路UHSIC、使用II级元器件的混合电路、片式电阻器、光电器件、小信号二极管、硅整流管、低功率双模型晶体管蓝色非敏感16000 V 不需实施ESD防护区域的器件 绿色8/17/2022第14页，共29页。湿度对ESD静电场的影响静电产生方式静电电位（V）相对湿度10-20相对湿度65-90在聚乙烯地面上步行12000250在工作台上工作的工人6000100在工作台上拿起的聚酯口袋200001200

8、用聚氯基甲酸泡沫塑料填充的工作椅180001500在地毯上步行3500015008/17/2022第15页，共29页。静电产生的原因建筑装修材料采用高阻材料 。人体静电 空气调节和空气净化引起的静电 搬运工具和包装材料 8/17/2022第16页，共29页。ESD控制方法根据静电的产生原因和相关的标准要求：ANSI/ESD S20.20：1999，制订适合于公司内部管控的ESD控制方案和ESD控制计划8/17/2022第17页，共29页。静电防护标准ESD STANDARD第18页，共29页。ESD防静电材料的种类导电型耗散型8/17/2022第19页，共29页。ESD防护类别防止静电产生ES

9、D防护将产生的静电导走/中和消耗ESD材料离子风机湿度控制绝缘体隔离人员接地设备工具接地包装要求ESD区域规定材料取放要求标识要求8/17/2022第20页，共29页。ESD防护具体方法一建筑工程设计中实施防静电措施 。消除人体静电 ，如穿ESD工衣、戴ESD工帽、手套、手指套、戴静电环进行温湿度管理（温度25+-5C，湿度40-60） 搬运工具、隔离和ESD包装材料选用工作台面铺上防静电席，并加接地装置 8/17/2022第21页，共29页。ESD防护具体方法二防静电运输带 。所有使用工具及生产测试仪器设备可靠接地使用正负离子产生器 张贴静电敏感器件警示标贴 ESD区域和非ESD区域的标识和隔离 8/17/2022第22页，共29页。ESD防护标志8/17/2022第23页，共29页。工作台ESD防护接地方法8/17/2022第24页，共29页。静电环（腕带）检测8/17/2022第25页，共29页。台面、设备/仪器、工具