ESD静电防护知识培训PPT课件

1、.,1,ESD静电防护,培训课程,Created by:颜林,.,2,序言 随着电子科技的高速发展，我们电子产品的体积也越来越细小,工艺越来越复杂,半导体材的质要求也是越来越高. 而静电对半导体的破坏却因半导体的高集成化而变得加容. 静电防护是一个全员参与的系统工程。为确保产品的质和提升客户的满意,我们必须在静电的防护方面作出有效的动,来达成我们的质目标,才能好地提升公司声誉、增加公司利润。,.,3,ESD防护体系,.,4,ESD防护系统构成 硬件部分 1.人体静电防护用品 2.生产防护设施 3.周转防护用品 4.包装防护用品 5.ESD环境控制系统 6.静电消除设备 7.生产设备接地 8.特

2、殊防静电用具(品) 9.静电测试设备 软件部分 1.人员培训 2.ESD防护文件 3.相关防静电专业标准 4.规章制度/操作规范 5.完整的质量保证体系 6.各种防静电警示标志 7.零件/产品储存和运输要求,.,5,ESD防护系统的组成,.,6,ESD课程简介 1、ESD的定义 2、ESD标识 3、静电的产生 4、静电的危害 5、静电的消除方法 6、ESD防护要求 7、ESD检测仪器 8、ESD相关技术要求,.,7,一、ESD的定义,.,8,1、ESD中文意思：静电放电或静电释放 英文全称：Electro Static Discharge 2、什么是静电？ 简单讲就是静止不动的电荷就是静电 3

3、、什么是ESD（静电放电）？ 电荷在不同电位物体间相互转移而出现瞬间放电的现象 4、ESDS (Electrostatic Discharge Sensitive)静电敏感度是一种描述产品受ESD损害的敏感程度 5、SSD（static sensitivity device ）静电敏感器件 是一种易受ESD损坏的静电敏感元器件(如IC、晶体管等),一、ESD的定义,.,9,a. ESD产生原理,具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移（Electro-Static-Discharge）通常指在静电场的能量达到一定程度之后，击穿其间介质而进行放电的现象.,.,1

4、0,b.现实生活中的ESD现象,闪电 冬天脱掉化纤面料衣服，听到啪啪的响声 冬天或干燥天气碰到金属部件（门锁）,人体被电到 干燥的气候里人梳头发时头发顺着梳子飘动 塑胶片吸附碎纸片,接触门锁被电,碎纸片吸附在塑胶纸上,雷电,.,11,b.放电与电极特性之关系,.,12,二、EPA、ESD标识,.,13,二、EPA、ESD标识,1、EPA （Electrostatic Protected Areas） 中文意思：静电防护区,生产线ESD防护区警示线,ESD防护区警示牌,2、ESD标识：（静电敏感器件标识、静电防护标识）,静电敏感器件标识,静电防护标识,此2种标识均表示接触此 材料前需做好防静电工

5、作,.,14,三、静电的产生,.,15,1、摩擦：如接触、操作、移动产品均会发生摩擦，均产生了静电。,三、静电的产生,.,16,2、感应:如产品放在缘绝体旁边时，产品会感应到静电并发生静电放电,.,17,3、低湿度:湿度低于30%RH时极易产生静电,.,18,4、分离:胶布、标签纸的分离均会产生极高的静电,.,19,四、静电的危害,.,20,四、静电的危害, 主要分为3类： 电子产品的危害（损坏/损伤） 人身安全（人体电击） 火灾、爆炸（油库起火爆炸） 电子产品的危害分类2种： 突发性（损坏）：当时就破坏产品导致不良产生（主要现象有：功能 失效、测试不良等），发生机率占ESD损坏率为的10%。

6、 潜在性（损伤）：当时发现不了（主要现象有：测试数据不稳定、产 品的寿命缩短、而造成不满意的客户），发生机率占ESD损坏率为的90%。 ESD损坏电子产品最小电压为20,.,21,电子产品受ESD损坏的4个特点,隐蔽性：人体带电是电子产品静电损伤主因，但因为人体所感知的静电放电电压为23KV小于3KV的人体静电，对人而言几乎无法感知。 复杂性：电子产品有精，细，小的结构特点而失效分析相当复杂,如此有些静电损伤现象难以与其它原因造成的损伤加以区别 随机性：只要电压超过或接近静电敏感电压阀值,就可能对零件造成损坏;静电的产生和放电都是瞬间发生的，及难预测和防护;在生产的各个环节均可能发生。 潜在性

7、：有些元器件在损伤后并不马上表现出来,只是性能下降,并不马上失效;但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患,.,22, 主要损坏模式分为3类： 人体模型(HBM)：人员未接地接触产品,造成产品损坏 机器模型(MM)：产品接触放置在未接地的工装、仪器、设备上,造成产 品损坏 带电器件模型(CDM)：本身带电的材料或产品接触放置于导体上,造成 产品损坏,ESD损坏途径模式,.,23,人体与静电电压的判定标准,小于3000V的静电是看不见、摸不着的,可感受的ESD电压都在 3,000volts以上 可感受的ESD电压都在 6,000volts以上 可看到的ESD电压都在 8,000volts以上,.

8、,24,各种组件的静电敏感,.,25,.,26,.,27,五、静电的消除方法,.,28,五、静电的消除方法,静电的消除方法 消除方法主要分为类： 减少、防止静电的产生 1、屏蔽（静电衣、帽、包装袋、周转容器等） 2、耗散（ESD防护设施） 3、加湿（温湿度控制） 消除静电 1、接地（人体、工装、仪器、设备、周转设施接地） 2、中和（离子风机）,.,29,静电衣帽、包装袋、周转容器等,1、屏蔽,.,30,ESD防护设施,2、耗散,.,31,温湿度计温湿度记录表,3、加湿（温湿度控制）:温度：234 湿度：6015%RH,.,32,人体、工装、仪器、设备、周转设施,4、接地,.,33,离子风机,5

9、、中和,.,34,ESD防护装备, 人体防护用品(静电衣帽、鞋、手环、手环报警器、手套、手指套) 生产防护施设（静电皮、地板、箱、盒、框、托盘、袋） 工装、仪器、设备、设施接地（烙铁、电批、设备、仪器、工装、台垫） 周转、包装防护用品(静电包装袋、物料车、物料架) 辅助工具、材料(静电镊子、刷子、IC吸笔、棉签等) 静电消除设备（离子风机） 生产环境控制（温湿度控制） 检测仪器（人体综合测试仪、静电手环测试仪、表面静电压测试仪、离子风机测试仪、表面电阻测试仪、万用表等）,.,35,六、ESD防护要求,.,36,ESD防护总要求,1. 所有进入ESD防护区域的人员必须按要求穿戴好防静电着装，接触

10、ESD敏感元器 件或组件的时必须先做好防静电工作。 2. 所有生产过程中使用的工装、仪器、设备、工作桌等均必须接地以防止漏电伤人,或损坏晶体材料 3. 静电敏感元器件或组件在包装、储存、周转等过程中必须使用防静电袋、箱、 盒、框、托盘等,所有ESD包装相关材料必须张贴明显的ESD标签。 4.所有静电防护区域必须用EPA标识牌或ESD胶布标示,静电敏感元器件或组件必须 与非ESD材料的工作须用品相隔30CM以上，静电电压低于+/-100V。 5.所有ESD防护设施必须定期检测并做好相应的测试记录,如静电手环、鞋、烙铁等 的测试。 6.物料车、架等周转车均需接地并有接地铁链及导电轮 7.EPA内凡

11、涉及到操作静电敏感元器件或组件的所有桌面都必须是防静电的桌面。 8.静电敏感元器件或组件的操作、处理区域不得使用未经ESD负责人认可的非ESD材 料，新进、更换新的ESD材料需通知ESD负责人检测，判定合格后方可使用。 9.所有从事ESD相关工作之人员,皆必须接受ESD训练,并经检定考试认证合格者方可 从事该项工作,认证有效期为一年,违反ESD两次为认证失效需重新培训与考核。,.,37,静电衣、帽、鞋穿戴要求, 头发、衣服、手镯、手表、戒指等个人物品或非ESD物品不得外露，均需放入静电衣帽内,.,38,静电手环的佩戴及测试记录要求,静电手环佩戴时，金属铁片必须紧贴皮肤，金属铁片最好是佩戴在手腕

12、内侧部位，使其接触更加良好。 静电手环测试时，佩戴好静电手环，手环插头插至测试的插孔内。 静电手环接ESD接地线时，先佩戴好静电手环，将鳄鱼夹的牙齿部分夹至ESD接地线上（注意：有静电手环报警器的区域不得使用此接地方法） 每班上班前测试（上下午上班前各测试1次） 不良者及时通知组长更换并重新测试及记录 使用静电手环单独测试静电手环,.,39,静电台垫接地要求, 每班班前检查自己岗位上的静电皮接地是否良好，否则通知组长处理 清洗时不得使用酒精、洗水等高强性溶剂，应使用DI水、清水等柔性溶剂,更不得在静电台垫上乱涂乱划,.,40,静电物料车、台车、箱、框接地要求, 检查并保持静电物料车接地铁链、导

13、电轮直接与静电地板接触,.,41,工装、仪器、设备接地要求, 每班班前检查自己岗位上的工装、仪器、设备接地是否良好，否则通知组长处理,.,42,非ESD材料、高静电材料, 面台上或ESD敏感材料存放区不得使用非ESD材料,生产须用的物品必须与ESD敏感材料保持30CM以上,.,43,包装、存储、周转用品的使用要求, 包装、存储、周转产品时需用静电箱、袋、刀卡、泡棉、物料架、盒、托盘、框、车等防静电设施,.,44,人体防护用品的使用要求,所有人员(包括员工、管理人员、客户、供应商、开发人员等外来人员)接触静电敏感元器件或组件时需佩戴静电手环，特殊产品需使用防静电手套与防静电手指套, 生产使用辅助

14、材料需用静电刷子、镊子、IC吸笔、棉签等,.,45,EPA标识的张贴要求, EPA标识,静电防护区警示牌：用于大区域的划分与标识，起警示作用 生产线ESD防护区警示线：用于规划生产线的部分EPA,起警示作 用,.,46,ESD防护标识的张贴要求, 静电箱、袋、放置架、盒、托盘、框上均需张贴ESD防护标识，没有ESD标识的防护静电箱、袋、放置架、盒、托盘、框（即无经ESD认可的）不可用于存储、包装静电敏感元器件、组件,.,47,ESD防护操作要求,产品运输操作要求 物料、产品必须使用有接地铁链、接地线、静电台垫的物料车周转或运输，静电敏感元器件、组件必须放入静电箱、盒、袋内再周转或运输，取放时先

15、将物料车接地并佩戴静电手环，再操作或处理,.,48,ESD防护操作要求,清洗操作要求 清洗时需使用防静电刷，不可使用非ESD刷子，且清洗的动作不易过快,同时需佩戴静电手环,接触或操作IC、晶体管等静电敏感材料前必须佩戴好静电手环，再使用 防静电镊子，不可使用全金属镊子,以免出现CDM带电器件模型放电，损坏产品,.,49,七、静电检测仪器,.,50,静电检测仪器,.,51,静电材料分类, 静电屏蔽材料：表面电阻小于104,表面电阻率小于104,体积电阻小于103,体积电阻率小于103 的材料 静电导电材料:表面电阻104-106,表面电阻率104-106，体积电阻103-105,体积电阻率103

16、-105 的材料 静电耗散材料：表面电阻106-1011，表面电阻率106-1012，体积电阻105-1011,体积电阻率105-1011的材料 绝缘材料：表面电阻值在1012以上的材料 抗静电材料：指摩擦不产生静电，或摩擦产生的静电电压小于+/-100V的材料 防静电材料：耗散材料与导电材料统称,.,52,常用防静电材料检测标准, 静电接地棒接地电阻值1 EPA的线体、工装、仪器、设备接地电阻值10 静电手环、防静电台垫接地扣电阻为0.8-1.2M 烙铁、电批对地电阻小于20，漏电压值5VAC 静电台垫的表面、对地电阻值106109 静电箱、盒、托盘、物料架表面电阻值1051011 集成电路

17、包装管表面电阻值1041010 防静电海绵、泡棉、包装袋表面电阻值1051011 防静电鞋系统电阻值105108 防静电手套、手指套表面电阻1051011 防静电地板的表面电阻值105109 防静电服的表面电阻值1051010 防静电镊子、刷子、吸笔表面电阻值1051011,.,53,ESD标准, 国际静电放电协会(ESDA) 国际认可的规范 ESD S20.20, ANSI/ESD SX.X-200X , etc. 美国军标 建立较早且严格 MIL-STD-1686B (1992) 其它国际标准 IEC, IEEE, IPC, etc. 国内标准：国标，国军标和行业标准 GB, GJB, S

18、J, etc. 开发内部ESD文件系统 PI-M002-001 “ESD Control Specifications & Requirements” 客户标准和要求,.,54,ESD标准, 国际静电放电协会(ESDA) 国际认可的规范 ESD S20.20, ANSI/ESD SX.X-200X , etc. 美国军标 建立较早且严格 MIL-STD-1686B (1992) 其它国际标准 IEC, IEEE, IPC, etc. 国内标准：国标，国军标和行业标准 GB, GJB, SJ, etc. 开发内部ESD文件系统 PI-M002-001 “ESD Control Specifica

19、tions & Requirements” 客户标准和要求,.,55,ESD防护文件与记录表单,1.LX/文件-,2.记录表单-,3.ESD小组组织架构及功能 4.ESD巡检计划、清单、报告,.,56,接受培训人员, 领导管理人员 设计工程师 现场工程师 维护、修理技术人员 仓储人员 质量控制和检测人员,.,57,八、ESD相关技术要求,.,58,八、ESD相关技术要求,环境要求, ESD区域温湿度要求范围为：温度234，湿度45%75%。如果环境的相对湿度降低到40%，高ESD敏感元器件、组件必须包装和保护。,.,59,ESD接地要求, ESD接地分系统可利用故障保护地线或信号参考地线（直流

20、工作地线）作为接地母线，不可用防雷接地线做为接地母线，ESD接地电阻1。 不允许交流线路与ESD线路平行铺设，条件困难时不允许平行铺设长度大于3.5米，以防交流信号对ESD地线造成干扰。 每半年对静电接地棒检测1次并记录,.,60,设施要求, 人体防护:进入ESD敏感区域的作业员工必须穿防静电服、防静电鞋，作业时必须戴好防静电手环 设备要求:ESD区域所有可能会接触到ESD敏感物料的设备及工装金属部分必须良好接地，非金属工装、工具也必须是防静电材料制作，表面摩擦电压不超过+/-100V，静电电压不超过+/-10V，并做好定期检测 作业区周边要求:所有不必要的绝缘体如塑料制成的杯子和个人物品都不

21、准进入ESD保护区。在ESD保护区内，所有必要绝缘体，如果静电大于2kV的，应该与低静电敏感器件保持至少30cm距离；静电大于10V的物体应距离高静电敏感产品至少30cm。2kV及10V是指，在测量位置处测得的电场值（反映为电压量）。测试静电用的手持式仪器与被测物体的距离应在仪器标定的有效范围内，该测试距离将保证测试结果的准确性。 地板:ESD工作区域地板使用防静电地板或导电地板，地板表面电阻小于109，每3个月检测1次。 工作台、座椅:ESD区域工作台使用耗散台垫并良好接地，ESD作业区域员工使用的座椅要使用防静电椅或导电椅，且与地板直接接触，其表面电阻小于109 大手推车、小转件车和货架：

22、ESD保护区域里所有的大手推车、小转件车和货架都必须有接地措施，并且在货架表面的任何一点对地电阻须小于109 ,如果货架正被用于ESD敏感器件的测试，必须用一条地线将货架连接到地以减少电荷积累。用在ESD保护区域的手推车必须每台车至少安装一个接地装置、一根接地铁链、2只导电转 可移动物料架或转件车ESD防护方式:防静电转件车除了处于转移或运输中，应将安装的防静电专用鄂鱼夹，夹持临近的防静电专用线（黄绿色）上或专用接地排上，使其可靠接地，卸放掉因移动而产生的静电；没有铺设防静电皮的金属转件车，不可以直接放置裸体ESD物料，,.,61,ESD区域标识,ESD物料存储与ESD物料生产区域用静电保护条与其它区域分割开来，且在作业场所有明显的ESD保护标志。 如受条件限制，非ESD物料进入ESD管理区域，必须要有明确标识，且距ESD物料30cm以上独立存放。 如使用防静电屏蔽材料包装的ESD物料，存放和运输过程中对ESD无特别要求 如使用防静电材料包装的ESD物料，可以直接放置在金属货架上，但金属货架必须良好接地。 对使用防静电袋封装的、且已装箱的ESD物料，贴上防