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文档简介

静电控制

静电控制

ESDControl

静电的概念ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

静电就是静止的电荷,就是物体表面有多余的电荷(正电荷或负电荷)存在。静电产生有三种方法:摩擦相接触的两个物体发生分离静电感应产生静电Page1

ESDControl静电的概念ESDBas2

静电产生的物理解释结果:带正的静电荷结果:带负的静电荷相接触的两个物体发生分离ESDBasicKnowledge

ESD基础知识Page2静电产生的物理解释结果:带正的静电荷结果:带负的3

ESDBasicKnowledge

ESD基础知识什么是ESD?

ESD就是静电泄放(ElectronicStaticDischarge)带有静电的物体靠近或接触另一物体,只要它们之间存在电势差,就会发生静电荷传递。这种静电荷传递过程我们称之为静电泄放。当这种静电荷传递的过程强度足够大,大到可以损坏我们的产品,我们就称之为ESD事件。Page3

ESDBasicKnowledge

ESD基础知识4

任何物体都可以产生静电!EverythingcanbecomeCharged!ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

什么物体可以产生静电?

在我们的工作区域所有物体都可以产生静电!手推车,椅子,机械手,粘胶带,周转箱和其它物料输送物品人体,手套,净化室用抹布,净化室用太空服,普通衣服工作台表面,CRT电脑显示器,手动工具,纸,笔记本,文件夹,笔墙壁,地板,酒精瓶,ESD包装,非ESD包装等等都可以产生静电。Page4

任何物体都可以产生静电!Everythingcanb5ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

什么样的材料是防静电材料?对于硬盘产品生产,表面电阻小于1x109Ohms的材料是理想的ESD材料。3.Insulator绝缘材料2.Dissipative静电消耗材料Conductive导体材料105

Ohms/1011

Ohms/1产生静电少2静电可以通过接地消除(但消除速度很快)3可以接收的ESD材料1产生静电较少2静电可以通过接地消除(消除速度适中)3理想的ESD材料1产生静电很多2静电不能通过接地消除(消除速度特别慢)3非ESD材料Page5ESDBasicKnowledge

ESD基础知识6ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

ESD的危害Page6人体对大于3000V的静电才有感觉!但是……磁头PCB/PCC电路板梳头发撕贴胶带走路ESDBasicKnowledge

ESD基础知识7对于ESD我们应该统一认识,并加以提高ESD是隐藏的敌人ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

ESD是隐藏的敌人Page7听到5000V感觉到3000V看到8000V电子元件受损100-500V针对我们的Arm产品,安全静电电压是

<100V!对于ESD我们应该统一认识,并加以提高ESD是隐藏的8ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

ESD如何损害我们的产品大量的静电荷在存在电势差的物体(人或机器)与产品之间快速传递,短时间内产生很大的电流(远远超过产品可以承受的电流)重则损毁电路,造成产品不能使用;轻则使电路过热受到损伤,影响产品的寿命和可靠性。被ESD损毁的产品Page8使电子元件受损的潜在缺陷占90%在厂内很难被发现

电子元件即时失效只占10%在厂内可被发现ESDBasicKnowledge

ESD基础知识9ESDBasicKnowledge

ESD基础知识决定静电产生多少的因素决定静电产生多少的因素主要有:1材料的导电性能:导电材料和静电消耗材料产生比较少的静电,绝缘材料产生很多的静电。2环境相对湿度对静电的产生有很大的影响,相对湿度大(空气潮湿)静电产生就少,ESD的问题就少。反之,相对湿度小ESD的问题就多。3ESD地板,ESD安全的鞋(包括太空服)及腕带的使用对于降低人体产生的静电也是非常有效的。另外在地板上走动比不走动产生更多的静电。

1在地毯上走路2穿普通鞋在ESD地板上走路(不使用腕带)3穿ESD安全的鞋在ESD地板上(使用腕带)5摩擦绝缘材料

35000V8000V 1500V10000V4000V 200V50V10V 0V环境相对湿度10-20%RH40-50%RH70-90%RH4000V1500V 300VPage9ESDBasicKnowledge

ESD基础知识10ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

ESD如何损害我们的产品ESD损坏的方式直接的方式间接的方式1.金属(小电阻)接触带静电的物体接触产品(HBM)物体接触带静电的产品(CDM)2.电路热拔插带电测试静电感应不直接接触电磁干扰(EMI)不直接接触Page10ESDBasicKnowledge

ESD基础知识11

降低成本提高产品质量客户满意增加利润ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

ESD防护的好处Page11ESDBasicKnowledge

ESD基12ESDControl

ESD控制我们如何控制ESD?Threefundamentalprinciples三个基本的控制原理--Ground/Bondallconductors(为所有导体进行接地处理。注意:人也是导体)--ControlChargesonNonconductors(控制容易产生较多静电绝缘材料)--Useprotectivepackagingfortransitandstorage(在产品运输和存贮过程中使用ESD防护包装)ESD控制=

Man(人)+

Machine(机)+Material

(料)+Method(法)+

Environment(环)Man(人)--手腕带,ESD鞋,ESD椅子,衣服…Machine(机)--接地,控制静电电流--消除/屏蔽电磁干扰和交流电场Material(材料)--使用导体材料--尽量使用静电消耗材料--使用ESD地板,ESD桌垫--不用或尽量少用绝缘材料Method(方法)--预防(创建ESD安全的环境)--保护(保护对ESD敏感的产品或零部件,避免金属小电阻接触)--屏蔽(对非ESD安全的物品进行法拉第或距离屏蔽)--消除(通过接地,离子化消除产生的静电)Environment(环境)--温度/湿度控制--局部使用离子风机--员工ESD培训--管理Page12ESDControl

ESD控制我们如何控制ESD?Th13ESDControl

ESD控制ESD安全区域和ESD风险等级

--处理对ESD敏感的产品必须在ESD安全区域(ESDSafeArea)内进行。--在ESD安全区域处理对ESD敏感的产品,必须依照ESD安全处理程序进行。--没有进行必要的ESD防护,不允许进入ESD安全区域。ESD敏感产品的处理工序依照产品的特点和可能造成的ESD损坏划分为四个ESD风险等级:1A级--特别高的ESD风险1级--很高的ESD风险2级--较高的ESD风险

以上级别只用行磁头和硬盘生产工序)3级--高的ESD风险(硬盘生产DriveTopCover安装到位以后工序PCCA/HookupDie/IC安装,焊接及通电测试工序)4级--中等的ESD风险(PCCA,Hookup一般工序)Page13静电防护安全区域(ESDSafeArea)ESDControl

ESD控制ESD安全区域和E14ESDControl

ESD控制ESD控制接地两种可用的接地系统LNE产品ESD垫子机器或夹具ESD腕带ESD地板ESD鞋工作台ESD净化服LNE产品ESD垫子机器或夹具ESD腕带ESD鞋工作台ESD净化服ESD接地铜排ESD地板Page14ESDControl

ESD控制ESD控制15ESDControl

ESD控制ESD控制接地产品ESD垫子机器或夹具ESD腕带ESD鞋工作台ESD净化服ESD地板人体通过ESD净化服、ESD鞋及ESD地板接地接地电阻通常在1x10e8~1x10e9欧姆,这时人体的静电电位在500V以下。人体通过ESD腕带接地,接地电阻可以确保在1x10^6~1x10^7欧姆,可以确保人体的静电电位在10V以下。机器或夹具等金属物体通过接地线接地,接地电阻通常小于10欧姆,可以将机器或夹具等金属物体上产生的静电随时导向大地,减少静电对产品的危害。Page15针对我们的Arm产品,安全静电电压是

<100V

!ESDControl

ESD控制ESD控制16ESDControl

ESD控制接地是针对导体材料进行ESD控制最简单最有效的方法人员接地腕带太空服,太空鞋,防静电手套防静电服装,防静电鞋设备接地对生产流水线必须进行硬接地,流水线的输送皮带必须是金属或ESD材料。工作台应使用金属台面或ESD桌垫台面,并对工作台面进行硬接地。贮存ESD敏感产品或零部件的架子和手推车必须满足ESD软接地要求。设备/工具通过轴承或气缸联接的接触ESD敏感产品部分应考虑另接接地线接地。设备/工具接触ESD敏感产品的部分不得使用绝缘材料,应使用金属或ESD材料。并至少满足ESD软接地的要求。硬接地

–指使用接地线对导体材料进行接地,金属硬接地,对地电阻应小于10欧姆。软接地

–指不使用接地线的接地,对地电阻(RTG)应小于1X10^9欧姆。ESD控制接地Page16ESDControl

ESD控制接地是针对导体材料进行E17ESDControl

ESD控制ESD控制--粘胶带--粘胶带的使用必须控制到最少,如果必须使用,应使用ESD安全的胶带如:3M40或42。--对非ESD安全的胶带,在撕胶带,贴胶带和揭胶带时应考虑在离子风机下进行或远离产品12英寸以外进行。--维修设备,联接电线等禁止使用粘胶带。ESD胶带撕贴胶带会产生很高的静电,由于胶带是绝缘材料,产生的静电可以保留较长时间。不是生产工艺必须的胶带必须从工作台上拿走,严禁使用胶带来固定物体或电气维修。Page17ESDControl

ESD控制ESD控制--18ESDControl

ESD控制ESD控制--ESD安全物料PE袋ESDTray非ESD材料Tray普通纸、计算器、普通胶带零部件料盒ESD材料的文件夹ESD材料的椅子净化纸&许可的笔拉圾筒ESD屏蔽包保持非ESD材料与我们的ESD敏感产品12英寸以上距离Page18ESDControl

ESD控制ESD控制--19ESDControl

ESD控制ESD控制离子化对绝缘材料接地并不能消除所带的静电,要消除所带的静电需要使用离子风机。离子风机的作用是在局部形成离子平衡的环境,它产生的离子可以在较短的时间内中和目标物体上多余的电荷。风扇很脏不但有Contamination的问题,影响离子产生,同时由于有大量Particle存在,反而会带来ESD问题。--应定期(每周)用IPA对风扇和发射针进行清洁。(工程部/设施部执行,QA核查)有维护标签,一要定期对风机校准,二要定期进行清洁维护。指示灯亮(表示在工作),应打到>60%最大风速。高度18-24Inch产品区域Page19ESDControl

ESD控制ESD控制20ESDControl

ESD控制ESD控制应该做到1)在ESD安全的工位处理对ESD敏感产品。2)在处理对ESD敏感产品之前戴上腕带,防静电手套。3)对所有金属设备和工具进行接地处理。4)让ESD敏感产品与绝缘材料最少保持12英寸(约30公分)的距离。

(如果对产品进行了保护如:产品放在ESD包内,放在盖上盖子的ESD安全物料盒内;如果对绝缘材料进行了屏蔽或使用了离子风机,ESD敏感产品与绝缘材料之间不受这个距离的限制。)5)总是保持工作区域干净整洁,拿走不必要的物料,特别是拿走不是生产必需的普通塑料制品,纸制品及个人物品。6)对ESD敏感产品可能接触的设备部件,

测量设备接地,确保牢固有效安全。7)不要用金属物体接触对ESD敏感产品的暴露的输入电路,减少对ESD敏感产品不必要的接触。8)服从ESD敏感区域,ESD安全纪律要求。9)如果你对ESD有不清楚的可以联系本地ESD控制部门。Page20ESDControl

ESD控制ESD控制应该做到21ESDControl

ESD控制ESD公式Q+M=ESD“Q”:在产品或零部件,工具或其它物体(包括人体)上的静电荷

(通常是由于摩擦或者是静电感应产生的)“M”:与产品或零部件暴露的输入电路进行小电阻的金属联接。“ESD”:短时间内的大电流损坏产品或零部件,造成ESD损坏没有金属联接:Q+M=ESD没有ESD损坏没有静电荷:Q+M=ESD没有ESD损坏没有静电荷和没有金属联接:Q+M=ESD没有ESD损坏用这个公式来帮我们理解如何解决ESD问题Page21ESDControl

ESD控制ESD公式Q+M=22ESDControl

ESD控制ESD公式消除金属联接(M):Q+M=NOESD

避免金属联接的方法:设计工具,使暴露的电路不能接触工具的金属表面在工具的表面使用ESD消耗材料(ESD垫子等)暴露的电路好好不好Page22ESDControl

ESD控制ESD公式消除金属联接(23ESDControl

ESD控制ESD公式

为导体进行可靠的接地(对固定金属导体:接地电阻<10ohms,对移动导体,ESD材料或不可以接地的导体:接地电阻<1X10^9欧姆。)

减少或消除摩擦、撕粘胶带等等所有可以产生静电的操作。如有必要,使用离子风机消除绝缘材料上的静电。从工位上拿走不是生产必须的绝缘材料。

对于生产工艺必须的绝缘材料和ESD敏感的产品,保持安全距离(12英寸以上)。减少或消除静电荷(Q):Q+M=NOESDPage23ESDControl

ESD控制ESD公式为导体进行24ESDControl

ESD控制ESD公式很多人首先试着只是控制

Q(静电荷)

但消除M(金属联接)通常是最廉价的,最容易的,从长期来说也是最有效的解决办法。聪明的做法是把控制

Q(静电荷)和消除M(金属联接)结合起来这取决于在每个工艺过程中哪一种方法最容易,最廉价。你必须不断改善和优化你的工艺过程,否则ESD的问题将继续困惑着你!Q+M=ESDPage24ESDControl

ESD控制ESD公式很多人首先25ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路

电子元器件就像鸡蛋,电子元器件对ESD十分敏感就像鸡蛋从高处落下很容易摔坏。

电子元器件带有静电就像一个被举高的鸡蛋不是高度摔破了鸡蛋,而是高度的突然改变(摔下鸡蛋)摔破了鸡蛋。

不是高的静电电压损坏了电子元器件,而是静电电压的突然改变损坏电子元器件。

金属联接造成的静电电压的突然改变等同从高处摔下鸡蛋。如果超过这一高度摔下(静电泄放)鸡蛋(电子元器件)将被摔破(损坏)高度(静电荷的多少)搬运鸡蛋(电子元器件)越过障碍物,如何保证鸡蛋(电子元器件)不被摔破(损坏)???Page25ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–26ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路第一种解决方法降低障碍物的高度,

相当于传统的ESD控制思路只是控制静电荷和电压,去除绝缘材料、使用接地、离子风机等等如果超过这一高度摔下(静电泄放)鸡蛋(电子元器件)将被摔破(损坏)高度(静电荷的多少)Page26ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–27ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路第二种解决方法在地板上靠近障碍物地方垫上软垫子防止鸡蛋被摔破在工作表面上垫上ESD垫子或ESD薄膜(静电消耗材料),防止电子元器件暴露的电路直接接触金属表面。高度(静电荷的多少)超过这一高度摔到没有垫子的地面鸡蛋将被摔破超过这一高度摔到垫有垫子的地面鸡蛋将被摔破Page27ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–28ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路Page28第三种解决方法为鸡蛋穿上防摔的软套。为电子元器件增加ESD防护:使用ESD屏蔽袋,设置分流和限流电阻等等。高度(静电荷的多少)超过这一高度摔到地面,穿上防摔软套的鸡蛋将被摔破超过这一高度摔到地面,没有防摔软套的鸡蛋将被摔破FaradayCage法拉第笼具有法拉第笼作用的ESD屏蔽袋,ESDTray(注意:只有封闭或盖好才会有法拉第笼屏蔽防护作用)ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–29ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路高度(静电荷的多少)第四种解决方法让鸡蛋停在高处不摔下电子元器件仍然带上静电荷,但是不泄放,当然不会损坏电子元器件但风险依然存在,有可能在下一工序就会发生静电泄放,损坏电子元器件这不是一种好的ESD解决办法。如果超过这一高度摔下(静电泄放)鸡蛋(电子元器件)将被摔破(损坏)也许我们还有其它的解决办法???Page29ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–30

ESDControl工厂实践篇Page30

ESDControl工厂实践篇Page3031

ESDControl(一)Wriststrap及monitor的使用、维护Fuji494–双线腕带监测器Fuji99–单线腕带监测器双线腕带设施部定期(一般至少三个月一次)对监测器进行PM。更换易损件,校准监测器,确保正常工作。QA对监测器插孔定期(一般为一个月一次)进行接地测试,确保接地良好。生产部在使用过程中出现任何问题及时通知到设施部进行修理。经确认是腕带损坏的及时由主管或领班更换腕带。QA对使用及执行情况进行核查。Page31

ESDControl(一)Wriststrap及mo32

ESDControl(二)电烙铁的接地–确保烙铁焊头接地良好Fuji300–防静电电烙铁有防静电标志不管是防静电电烙铁还是普通电烙铁,必须定期测试烙铁焊头对地电阻(R)。标准:R<100ohms(普通电子企业)烙铁焊头Page32

ESDControl(二)电烙铁的接地–确保烙铁焊头接33

ESDControlPage33(三)显微镜的接地仅对夹具进行接地,没有固定到显微镜底座上,显微镜机体接地不良。由于显微镜机体和底座被油漆覆盖,所以应另接接地线接地,确保接地良好。显微镜标准:对地电阻<1x10e9ohms接地线松脱

ESDControlPage33(三)显微镜的接地仅对34

ESDControlPage34(四)工作台工具/设备的接地接地良好接地良好所有用于生产或检验的工作台面。接地标准:对地电阻<10ohms接地线松脱移动的部分增加接地,确保接地良好接地线松脱

ESDControlPage34(四)工作台工具/35

ESDControl注意:类似以上两种放置在工作台上的工具/设备,由于它们的底脚是绝缘的塑料,必须确认它们的接地电阻(有些可以通过电源线地线接

地)如果接地不良,必须另外接地线。标准:对地电阻<10ohms底脚是绝缘的塑料Page35

ESDControl注意:类似以上两种放置在工作台上的工36

ESDControl类似图示的可移动设备(还包括Oven等),它们的底脚轮子是绝缘的塑料,必须确认它们的外壳,工作台和与产品接触的夹具的接地电阻(有些可以通过电源线地线接地)如果接地不良,必须另外接地线。标准:外壳,工作台和与产品接触的固定的金属夹具<10ohms与产品接触的活动的夹具,ESD材料<1x10E9ohms夹具台面外壳Page36

ESDControl类似图示的可移动设备(还包括Ove37

ESDControl确保外壳,与产品接触的流水线和夹具的接地良好。(外壳测试点是外壳上暴露的螺丝)标准:外壳、流水线线体<10ohms流水线线体夹具外壳流水线线体外壳外壳Page37

ESDControl确保外壳,与产品接触的流水线和夹具的38

ESDControl流水线线体通过延长拖线板接地必须确认接地良好。Page38确认外壳及流水线金属传送带对地电阻确认工作台接地,ESD椅子性能流水线传送带

ESDControl流水线线体通过延长拖线板接地必须确认39

ESDControlPage39(五)手推车的接地–确保有接地链条并与地面接触良好没有接地链条有接地链条,接地可以接受接地链条没有接触ESD的地面尽管使用接地链条接地不是一种十分理想的手推车接地方式(有些公司

使用ESD的车轮接地)。但有接地链条,链条与地面接触良好是Belton对手推车最基本的要求。

ESDControlPage39(五)手推车的接地–40

ESDControlPage40(六)货架的接地--底脚不能用塑料底脚不用塑料底脚--OK货架接地电阻:<1x10E9ohms货架接地电阻:>1x10E12ohms标准:四只底脚不能用塑料底脚货架接地电阻:<1x10E9ohms用塑料底脚

–接地不良

ESDControlPage40(六)货架的接地--41

ESDControlPage41用金属紧固塞--OK金属紧固塞使用最低标准:如图(此最低标准适用于拼接式手推车)用接地线联接要确认联接良好(七)货架的接地--搁板与柱子联接的紧固塞金属紧固塞

ESDControlPage41用金属紧固塞--O42

ESDControlPage42(八)使用ESD防护ESD垫子--OKESD材料夹具对CRT显示器进行距离防护

ESDControlPage42(八)使用ESD防护E43

ESDControl(九)ESD材料与非ESD材料ESD屏蔽袋–ESDOKESDTray–ESDOKESD材料:SR<1x10E11ohms非ESD材料:

SR>1x10E11ohmsPE袋–非ESD材料非ESD材料Tray不是生产工艺必须的绝缘材料(非ESD材料)必须从工作台上拿走,与产品区域保持至少12英寸(30CM)以上距离。注意:PE袋只能用来对盖上盖子的ESDTray进行外包装,非ESD材料Tray只能用来包装对ESD不敏感的元器件。Page43

ESDControl(九)ESD材料与非ESD材料ESD44

ESDControlPage44普通纸、计算器、普通胶带–非ESD材料干的抹布、干的棉签和棉花棒–非ESD材料抹布、棉签和棉花棒只有湿的(沾IPA后)才可以使用.不用的抹布、棉签和棉花棒必须放在金属物料盒内。(不允许放在工作台上)。用过的抹布、棉签和棉花棒必须及时放进拉圾桶内(不允许放在工作台上)。不是生产工艺必须的绝缘材料(非ESD材料)必须从工作台上拿走,与产品区域保持至少12英寸(30CM)以上距离。绝缘材料(非ESD材料):--普通塑料橡胶制品(如计算器、普通胶带等)--普通纸制品--棉制品、抹布--普通玻璃制品等等

ESDControlPage44普通纸、计算器、普通胶45

ESDControlPage45撕贴胶带会产生很高的静电。胶带的使用同时有ESD和Contamination的问题,因此必须严格控制,不是生产工艺必须的胶带必须从工作台上拿走,严禁使用胶带来固定物体或电气维修。

ESDControlPage45撕贴胶带会产生很高的静46

ESDControlPage46远远超过24Inch高度18-24Inch(十)Ionizer(离子风机)的正确使用风扇很脏不但有Contamation的问题,影响离子产生,同时由于有大量Particle存在,反而会带来ESD问题。--应定期(每周)用IPA对风扇和发射针进行清洁。(工程部/设施部执行,QA核查)有维护标签,但一要对风机校准,二要进行清洁维护。指示灯亮(表示在工作)打到>60%最大风速。

ESDControlPage46远远超过24Inch47

ESDControlPage47不用的或用过的抹布不允许放在工作台上(十一)工作台面脏的夹具每班应在吃饭前和下班前进行两次工位(工作台面和夹具)清洁,每次必须清洁干净。工作台面或夹具抽检不合格

ESDControlPage47不用的或用过的抹布不允48

静电控制

静电控制

ESDControl

静电的概念ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

静电就是静止的电荷,就是物体表面有多余的电荷(正电荷或负电荷)存在。静电产生有三种方法:摩擦相接触的两个物体发生分离静电感应产生静电Page1

ESDControl静电的概念ESDBas50

静电产生的物理解释结果:带正的静电荷结果:带负的静电荷相接触的两个物体发生分离ESDBasicKnowledge

ESD基础知识Page2静电产生的物理解释结果:带正的静电荷结果:带负的51

ESDBasicKnowledge

ESD基础知识什么是ESD?

ESD就是静电泄放(ElectronicStaticDischarge)带有静电的物体靠近或接触另一物体,只要它们之间存在电势差,就会发生静电荷传递。这种静电荷传递过程我们称之为静电泄放。当这种静电荷传递的过程强度足够大,大到可以损坏我们的产品,我们就称之为ESD事件。Page3

ESDBasicKnowledge

ESD基础知识52

任何物体都可以产生静电!EverythingcanbecomeCharged!ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

什么物体可以产生静电?

在我们的工作区域所有物体都可以产生静电!手推车,椅子,机械手,粘胶带,周转箱和其它物料输送物品人体,手套,净化室用抹布,净化室用太空服,普通衣服工作台表面,CRT电脑显示器,手动工具,纸,笔记本,文件夹,笔墙壁,地板,酒精瓶,ESD包装,非ESD包装等等都可以产生静电。Page4

任何物体都可以产生静电!Everythingcanb53ESDBasicKnowledge

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什么样的材料是防静电材料?对于硬盘产品生产,表面电阻小于1x109Ohms的材料是理想的ESD材料。3.Insulator绝缘材料2.Dissipative静电消耗材料Conductive导体材料105

Ohms/1011

Ohms/1产生静电少2静电可以通过接地消除(但消除速度很快)3可以接收的ESD材料1产生静电较少2静电可以通过接地消除(消除速度适中)3理想的ESD材料1产生静电很多2静电不能通过接地消除(消除速度特别慢)3非ESD材料Page5ESDBasicKnowledge

ESD基础知识54ESDBasicKnowledge

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ESD的危害Page6人体对大于3000V的静电才有感觉!但是……磁头PCB/PCC电路板梳头发撕贴胶带走路ESDBasicKnowledge

ESD基础知识55对于ESD我们应该统一认识,并加以提高ESD是隐藏的敌人ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

ESD是隐藏的敌人Page7听到5000V感觉到3000V看到8000V电子元件受损100-500V针对我们的Arm产品,安全静电电压是

<100V!对于ESD我们应该统一认识,并加以提高ESD是隐藏的56ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

ESD如何损害我们的产品大量的静电荷在存在电势差的物体(人或机器)与产品之间快速传递,短时间内产生很大的电流(远远超过产品可以承受的电流)重则损毁电路,造成产品不能使用;轻则使电路过热受到损伤,影响产品的寿命和可靠性。被ESD损毁的产品Page8使电子元件受损的潜在缺陷占90%在厂内很难被发现

电子元件即时失效只占10%在厂内可被发现ESDBasicKnowledge

ESD基础知识57ESDBasicKnowledge

ESD基础知识决定静电产生多少的因素决定静电产生多少的因素主要有:1材料的导电性能:导电材料和静电消耗材料产生比较少的静电,绝缘材料产生很多的静电。2环境相对湿度对静电的产生有很大的影响,相对湿度大(空气潮湿)静电产生就少,ESD的问题就少。反之,相对湿度小ESD的问题就多。3ESD地板,ESD安全的鞋(包括太空服)及腕带的使用对于降低人体产生的静电也是非常有效的。另外在地板上走动比不走动产生更多的静电。

1在地毯上走路2穿普通鞋在ESD地板上走路(不使用腕带)3穿ESD安全的鞋在ESD地板上(使用腕带)5摩擦绝缘材料

35000V8000V 1500V10000V4000V 200V50V10V 0V环境相对湿度10-20%RH40-50%RH70-90%RH4000V1500V 300VPage9ESDBasicKnowledge

ESD基础知识58ESDBasicKnowledge

ESD基础知识

ESD如何损害我们的产品ESD损坏的方式直接的方式间接的方式1.金属(小电阻)接触带静电的物体接触产品(HBM)物体接触带静电的产品(CDM)2.电路热拔插带电测试静电感应不直接接触电磁干扰(EMI)不直接接触Page10ESDBasicKnowledge

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降低成本提高产品质量客户满意增加利润ESDBasicKnowledge

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ESD防护的好处Page11ESDBasicKnowledge

ESD基60ESDControl

ESD控制我们如何控制ESD?Threefundamentalprinciples三个基本的控制原理--Ground/Bondallconductors(为所有导体进行接地处理。注意:人也是导体)--ControlChargesonNonconductors(控制容易产生较多静电绝缘材料)--Useprotectivepackagingfortransitandstorage(在产品运输和存贮过程中使用ESD防护包装)ESD控制=

Man(人)+

Machine(机)+Material

(料)+Method(法)+

Environment(环)Man(人)--手腕带,ESD鞋,ESD椅子,衣服…Machine(机)--接地,控制静电电流--消除/屏蔽电磁干扰和交流电场Material(材料)--使用导体材料--尽量使用静电消耗材料--使用ESD地板,ESD桌垫--不用或尽量少用绝缘材料Method(方法)--预防(创建ESD安全的环境)--保护(保护对ESD敏感的产品或零部件,避免金属小电阻接触)--屏蔽(对非ESD安全的物品进行法拉第或距离屏蔽)--消除(通过接地,离子化消除产生的静电)Environment(环境)--温度/湿度控制--局部使用离子风机--员工ESD培训--管理Page12ESDControl

ESD控制我们如何控制ESD?Th61ESDControl

ESD控制ESD安全区域和ESD风险等级

--处理对ESD敏感的产品必须在ESD安全区域(ESDSafeArea)内进行。--在ESD安全区域处理对ESD敏感的产品,必须依照ESD安全处理程序进行。--没有进行必要的ESD防护,不允许进入ESD安全区域。ESD敏感产品的处理工序依照产品的特点和可能造成的ESD损坏划分为四个ESD风险等级:1A级--特别高的ESD风险1级--很高的ESD风险2级--较高的ESD风险

以上级别只用行磁头和硬盘生产工序)3级--高的ESD风险(硬盘生产DriveTopCover安装到位以后工序PCCA/HookupDie/IC安装,焊接及通电测试工序)4级--中等的ESD风险(PCCA,Hookup一般工序)Page13静电防护安全区域(ESDSafeArea)ESDControl

ESD控制ESD安全区域和E62ESDControl

ESD控制ESD控制接地两种可用的接地系统LNE产品ESD垫子机器或夹具ESD腕带ESD地板ESD鞋工作台ESD净化服LNE产品ESD垫子机器或夹具ESD腕带ESD鞋工作台ESD净化服ESD接地铜排ESD地板Page14ESDControl

ESD控制ESD控制63ESDControl

ESD控制ESD控制接地产品ESD垫子机器或夹具ESD腕带ESD鞋工作台ESD净化服ESD地板人体通过ESD净化服、ESD鞋及ESD地板接地接地电阻通常在1x10e8~1x10e9欧姆,这时人体的静电电位在500V以下。人体通过ESD腕带接地,接地电阻可以确保在1x10^6~1x10^7欧姆,可以确保人体的静电电位在10V以下。机器或夹具等金属物体通过接地线接地,接地电阻通常小于10欧姆,可以将机器或夹具等金属物体上产生的静电随时导向大地,减少静电对产品的危害。Page15针对我们的Arm产品,安全静电电压是

<100V

!ESDControl

ESD控制ESD控制64ESDControl

ESD控制接地是针对导体材料进行ESD控制最简单最有效的方法人员接地腕带太空服,太空鞋,防静电手套防静电服装,防静电鞋设备接地对生产流水线必须进行硬接地,流水线的输送皮带必须是金属或ESD材料。工作台应使用金属台面或ESD桌垫台面,并对工作台面进行硬接地。贮存ESD敏感产品或零部件的架子和手推车必须满足ESD软接地要求。设备/工具通过轴承或气缸联接的接触ESD敏感产品部分应考虑另接接地线接地。设备/工具接触ESD敏感产品的部分不得使用绝缘材料,应使用金属或ESD材料。并至少满足ESD软接地的要求。硬接地

–指使用接地线对导体材料进行接地,金属硬接地,对地电阻应小于10欧姆。软接地

–指不使用接地线的接地,对地电阻(RTG)应小于1X10^9欧姆。ESD控制接地Page16ESDControl

ESD控制接地是针对导体材料进行E65ESDControl

ESD控制ESD控制--粘胶带--粘胶带的使用必须控制到最少,如果必须使用,应使用ESD安全的胶带如:3M40或42。--对非ESD安全的胶带,在撕胶带,贴胶带和揭胶带时应考虑在离子风机下进行或远离产品12英寸以外进行。--维修设备,联接电线等禁止使用粘胶带。ESD胶带撕贴胶带会产生很高的静电,由于胶带是绝缘材料,产生的静电可以保留较长时间。不是生产工艺必须的胶带必须从工作台上拿走,严禁使用胶带来固定物体或电气维修。Page17ESDControl

ESD控制ESD控制--66ESDControl

ESD控制ESD控制--ESD安全物料PE袋ESDTray非ESD材料Tray普通纸、计算器、普通胶带零部件料盒ESD材料的文件夹ESD材料的椅子净化纸&许可的笔拉圾筒ESD屏蔽包保持非ESD材料与我们的ESD敏感产品12英寸以上距离Page18ESDControl

ESD控制ESD控制--67ESDControl

ESD控制ESD控制离子化对绝缘材料接地并不能消除所带的静电,要消除所带的静电需要使用离子风机。离子风机的作用是在局部形成离子平衡的环境,它产生的离子可以在较短的时间内中和目标物体上多余的电荷。风扇很脏不但有Contamination的问题,影响离子产生,同时由于有大量Particle存在,反而会带来ESD问题。--应定期(每周)用IPA对风扇和发射针进行清洁。(工程部/设施部执行,QA核查)有维护标签,一要定期对风机校准,二要定期进行清洁维护。指示灯亮(表示在工作),应打到>60%最大风速。高度18-24Inch产品区域Page19ESDControl

ESD控制ESD控制68ESDControl

ESD控制ESD控制应该做到1)在ESD安全的工位处理对ESD敏感产品。2)在处理对ESD敏感产品之前戴上腕带,防静电手套。3)对所有金属设备和工具进行接地处理。4)让ESD敏感产品与绝缘材料最少保持12英寸(约30公分)的距离。

(如果对产品进行了保护如:产品放在ESD包内,放在盖上盖子的ESD安全物料盒内;如果对绝缘材料进行了屏蔽或使用了离子风机,ESD敏感产品与绝缘材料之间不受这个距离的限制。)5)总是保持工作区域干净整洁,拿走不必要的物料,特别是拿走不是生产必需的普通塑料制品,纸制品及个人物品。6)对ESD敏感产品可能接触的设备部件,

测量设备接地,确保牢固有效安全。7)不要用金属物体接触对ESD敏感产品的暴露的输入电路,减少对ESD敏感产品不必要的接触。8)服从ESD敏感区域,ESD安全纪律要求。9)如果你对ESD有不清楚的可以联系本地ESD控制部门。Page20ESDControl

ESD控制ESD控制应该做到69ESDControl

ESD控制ESD公式Q+M=ESD“Q”:在产品或零部件,工具或其它物体(包括人体)上的静电荷

(通常是由于摩擦或者是静电感应产生的)“M”:与产品或零部件暴露的输入电路进行小电阻的金属联接。“ESD”:短时间内的大电流损坏产品或零部件,造成ESD损坏没有金属联接:Q+M=ESD没有ESD损坏没有静电荷:Q+M=ESD没有ESD损坏没有静电荷和没有金属联接:Q+M=ESD没有ESD损坏用这个公式来帮我们理解如何解决ESD问题Page21ESDControl

ESD控制ESD公式Q+M=70ESDControl

ESD控制ESD公式消除金属联接(M):Q+M=NOESD

避免金属联接的方法:设计工具,使暴露的电路不能接触工具的金属表面在工具的表面使用ESD消耗材料(ESD垫子等)暴露的电路好好不好Page22ESDControl

ESD控制ESD公式消除金属联接(71ESDControl

ESD控制ESD公式

为导体进行可靠的接地(对固定金属导体:接地电阻<10ohms,对移动导体,ESD材料或不可以接地的导体:接地电阻<1X10^9欧姆。)

减少或消除摩擦、撕粘胶带等等所有可以产生静电的操作。如有必要,使用离子风机消除绝缘材料上的静电。从工位上拿走不是生产必须的绝缘材料。

对于生产工艺必须的绝缘材料和ESD敏感的产品,保持安全距离(12英寸以上)。减少或消除静电荷(Q):Q+M=NOESDPage23ESDControl

ESD控制ESD公式为导体进行72ESDControl

ESD控制ESD公式很多人首先试着只是控制

Q(静电荷)

但消除M(金属联接)通常是最廉价的,最容易的,从长期来说也是最有效的解决办法。聪明的做法是把控制

Q(静电荷)和消除M(金属联接)结合起来这取决于在每个工艺过程中哪一种方法最容易,最廉价。你必须不断改善和优化你的工艺过程,否则ESD的问题将继续困惑着你!Q+M=ESDPage24ESDControl

ESD控制ESD公式很多人首先73ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路

电子元器件就像鸡蛋,电子元器件对ESD十分敏感就像鸡蛋从高处落下很容易摔坏。

电子元器件带有静电就像一个被举高的鸡蛋不是高度摔破了鸡蛋,而是高度的突然改变(摔下鸡蛋)摔破了鸡蛋。

不是高的静电电压损坏了电子元器件,而是静电电压的突然改变损坏电子元器件。

金属联接造成的静电电压的突然改变等同从高处摔下鸡蛋。如果超过这一高度摔下(静电泄放)鸡蛋(电子元器件)将被摔破(损坏)高度(静电荷的多少)搬运鸡蛋(电子元器件)越过障碍物,如何保证鸡蛋(电子元器件)不被摔破(损坏)???Page25ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–74ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路第一种解决方法降低障碍物的高度,

相当于传统的ESD控制思路只是控制静电荷和电压,去除绝缘材料、使用接地、离子风机等等如果超过这一高度摔下(静电泄放)鸡蛋(电子元器件)将被摔破(损坏)高度(静电荷的多少)Page26ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–75ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路第二种解决方法在地板上靠近障碍物地方垫上软垫子防止鸡蛋被摔破在工作表面上垫上ESD垫子或ESD薄膜(静电消耗材料),防止电子元器件暴露的电路直接接触金属表面。高度(静电荷的多少)超过这一高度摔到没有垫子的地面鸡蛋将被摔破超过这一高度摔到垫有垫子的地面鸡蛋将被摔破Page27ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–76ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路Page28第三种解决方法为鸡蛋穿上防摔的软套。为电子元器件增加ESD防护:使用ESD屏蔽袋,设置分流和限流电阻等等。高度(静电荷的多少)超过这一高度摔到地面,穿上防摔软套的鸡蛋将被摔破超过这一高度摔到地面,没有防摔软套的鸡蛋将被摔破FaradayCage法拉第笼具有法拉第笼作用的ESD屏蔽袋,ESDTray(注意:只有封闭或盖好才会有法拉第笼屏蔽防护作用)ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–77ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–ESD控制思路高度(静电荷的多少)第四种解决方法让鸡蛋停在高处不摔下电子元器件仍然带上静电荷,但是不泄放,当然不会损坏电子元器件但风险依然存在,有可能在下一工序就会发生静电泄放,损坏电子元器件这不是一种好的ESD解决办法。如果超过这一高度摔下(静电泄放)鸡蛋(电子元器件)将被摔破(损坏)也许我们还有其它的解决办法???Page29ESDControl

ESD控制电子元器件与鸡蛋–78

ESDControl工厂实践篇Page30

ESDControl工厂实践篇Page3079

ESDControl(一)Wriststrap及monitor的使用、维护Fuji494–双线腕带监测器Fuji99–单线腕带监测器双线腕带设施部定期(一般至少三个月一次)对监测器进行PM。更换易损件,校准监测器,确保正常工作。QA对监测器插孔定期(一般为一个月一次)进行接地测试,确保接地良好。生产部在使用过程中出现任何问题及时通知到设施部进行修理。经确认是腕带损坏的及时由主管或领班更换腕带。QA对使用及执行情况进行核查。Page31

ESDControl(一)Wriststrap及mo80

ESDControl(二)电烙铁的接地–确保烙铁焊头接地良好Fuji300–防静电电烙铁有防静电标志不管是防静电电烙铁还是普通电烙铁,必须定期测试烙铁焊头对地电阻(R)。标准:R<100ohms(普通电子企业)烙铁焊头Page32

ESDControl(二)电烙铁的接地–确保烙铁焊头接81

ESDControlPage33(三)显微镜的接地仅对夹具进行接地,没有固定到显微镜底座上,显微镜机体接地不良。由于显微镜机体和底座被油漆覆盖,所以应另接接地线接地,确保接地良好。显微镜标准:对地电阻<1x10e9ohms接地线松脱

ESDControlPage33(三)显微镜的接地仅对82

ESDControlPage34(四)工作台工具/设备的接地接地良好接地良好所有用于生产或检验的工作台面。接地标准:对地电阻<10ohms接地线松脱移动的部分增加接地,确保接地良好接地线松脱

ESDControlPage34(四)工作台工具/83

ESDControl注意:类似以上两种放置在工作台上的工具/设备,

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