ESD 静电防护教材

1、Confidential,靜電防護,Prepared By: ME Date : 2008/05/20,序言, 在電子產品體積越來越細小,生產工序越來越復雜的今天,半導体材料的品質要求也是越來越高的. 而靜電對半導体的破坏卻因半導体的高集成化而變得更加容易. 為了產品的品質和提升客戶的滿意度和降低成本,我們必須在靜電的防護方面作出更有效的行動,來迖成我們的品質目標.,Confidential,ESD(Electro-Static Discharge,即静电释放) 带电（静电）的情况下接触另一种物体时，因电压的差异而放电，这时发生瞬 间高压的现象。,Whats ESD？,ESD,静电的基本概念

2、1.首要的静电防护概念 静电就是不平衡分布的电子，正负电荷有异性相吸， 同性相斥的力量，即库伦定律。 Q=CV，V=Q/C，Q=电量；V=电压；C=电容。 因此静电的第一个现象即为：同性电荷相斥；异性 电荷相吸。 2 .电场及放电电流 因电荷的存在，在周围空间中形成电场，其强度为： V=Q/C ，V：电位 Q：电荷 C：电容,静电就是静止的电荷,Confidential,SMA Introduce,ESD,静电与大地间因有电位存在，如果触及电路时， 就会产生电流即为放电电流（ELECTROSTATIC DISCHARGE CURRENT),这个放电电流常会将电 路导体烧融。其放电电流为：I=V

3、/R I:电流, V:电 压,R：电阻。,怎样能产生静电？ 摩擦电 （產生靜電） 静电感应 电容改变 在日常生活中，任何不相同材质的东西 相接触再分离后都会产生静电,静电会从一个物体快速地传到另一个物体，只要两个带有不同电荷的物体靠近,Confidential,第一部分: ESD基本原理介紹,一.日常生活中的靜電放電(ESD)現象, 嚴寒的冬天,當您脫下暖和的毛衣,您會聽到嗶嗶啪啪聲., 握手或幵門時常有被電擊的感覺,是由于人身帶了靜電,接触時突然放電所致., 云層相互摩擦而帶大量的電荷,相互放電形成能量巨大 的雷電,對地放電則可能形成雷擊.,上述這些都是靜電瞬間放電(ESD)所產生的現象.,

4、Confidential,石棉 兔毛 醋酸纖維 玻璃 雲母 頭髮 耐龍 羊毛 獸毛 鉛 蟬絲 鋁 紙 棉 鋼 木 琥珀 蠟 橡膠 密拉(聚酯膜) 鎳,銅 銀 抗紫外線材 黃銅 金/白金 硫 醋酸嫘瑩 賽路璐 奧龍 亞克力 賽侖 聚氨酯 聚酯 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 KELF 矽 鐵弗龍 矽橡膠,靜電 與電極特性之關系,越多正電,越多負電,棉,Confidential,靜電放電大概可分為:火花放電電暈放電 刷狀放電大量粉堆放電射狀放電等形式放 電的強弱與放電的電極、形狀、材質、阻抗、數 量、溼度、距離、速度均有密切的關係.,Confidential,四.標准靜電壓定義 可感受的ESD電壓都在2

5、,000volts以上 可感受的ESD電壓都在6,000volts以上 可看到的ESD電壓都在8,000volts以上 電子業界定義當ESD安全區內靜電電壓超出 100volts時必須做有效的防護措施,Confidential,五.靜電產生原理,人体活動帶電示意圖,第一部分: ESD基本原理介紹,Confidential,六.靜電電壓,典型的靜電電壓值,第一部分: ESD基本原理介紹,Confidential,一. 電子元器件靜電損傷的典型電壓閥值,ESD敏感器件会被低至20V 的静电损坏,Confidential,SMA Introduce,电子元件的损坏形式有两种 完全失去功能 器件不能操

6、作 约占受静电破坏元件的百分之十 间歇性失去功能 器件可以操作但性能不稳定，维修次数因而增加 约占受静电破坏元件的百分之九十 在电子生产上进行静电防护，可免： 增加成本 减低质量 引致客户不满而影响公司信誉,ESD,大多數情況下被静电释放损坏的器件开始可能还可以用，以后才失效,Confidential,ESD EOS 原理介紹 六.靜電消除的原理,傳導 Conduction(導電桌墊 靜電鞋) 静电消散材料将允许电荷缓慢受控地排除到大地 遮蔽 shelter(靜電袋) 绝缘体阻止电流通过 接地 Grounding (靜電環) 一个导体可以允许电流通过 中和 Air ionizer(離子風扇),

7、Confidential,没有佩戴适当接地装置的人 A 不应该进入ESD保护区 B 不应该接触产品 C 不应该在ESD工作台上操作 D 以上所有,Confidential,接地腕带须要 A 紧贴皮肤佩戴 B 通过一个电流限制电阻安全地接到地线 C 能够很容易扣上与解开 D 以上所有,Confidential,ESD控制计划最重要的是 A wrist and heel straps 接地腕带和接地鞋带 B engineering controls 工程控制 C employees 员工 D ESD workstations ESD工作台,Confidential,操作元件时 A 只拿取元件引脚 B 只拿取元件上不导电的部位 C 不用手拿取元件，而是沿静电消散表面推动元件 D 以上所有,Confidential,一个密封的静电屏蔽袋能（ ） A 防止物理损伤 B 降低可焊性 C 保护里面的器件不被ES