ESD培训材料.ppt

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1、Page 2/30目目 录录q第一部分第一部分: ESD 简介简介 Page 3-11y 静电相关概念y ESD实验模式及敏感电压分级y Kaifa的静电敏感器件q第二部分第二部分: 静电对电子器件的破坏静电对电子器件的破坏 Page 12-17y 静电破坏产品的几种方式y 静电对电子器件的损伤q第三部分第三部分: 如何控制静电如何控制静电? Page 18-29y 静电控制的5条基本原则y 静电控制的方法y Kaifa ESD现场控制y 静电防护标志q第四部分第四部分: ESD相关标准和文件相关标准和文件 Page 30Page 3/30 第一部分第一部分 ESD 简介简介Page 4/30

2、静电相关概念静电相关概念 - 1q什么是什么是ESD？y ESD: Electrostatic Discharge, 静电放电y ESD指存在电位差物体间的电荷的快速转移q静电放电的特点静电放电的特点y 上升时间：皮秒纳秒y 随机的，不可重复的y 量级微小q静电的表现静电的表现y 大规模的静电放电可以看到，感觉到：x 雷电x 冬天脱掉化纤面料衣服x 冬天或干燥天气碰到金属部件y 小规模的静电放电无法感知：x 电子器件的损坏 PCBA元件x 微观的，极小型的电子组件的损坏 磁头 雷电雷电:大规模的静电放电大规模的静电放电生活中的静电生活中的静电Page 5/30q静电及静电放电的影响静电及静电放

3、电的影响y 静电是一种能量，具有强大的破坏能力。y 静电放电存在于生活和生产中。y 静电放电可对电子产品造成破坏！Material BMaterial AMaterial AMaterial AMaterial Belectrostatic field静电相关概念静电相关概念 - 2q静电的产生静电的产生y 直接接触：摩擦（磨、分离）y 非接触式：感应、辐射q与静电有关的三种材料与静电有关的三种材料y 导体：表面电阻小于104 欧姆/平方x 可导电，流掉电荷，电流大。y 静电耗散材料：表面电阻介于104 欧姆/平方 与1011 欧姆/平方之间x 电荷流动性中等，可阻止电流快速流动；x 最有效的

4、ESD防护材料。y 绝缘材料：表面电阻大于1011 欧姆/平方。x 完全不导电，电流值近于零。x 某些绝缘材料易于摩擦生电Page 6/30q什么是什么是EOS？y Electrical Overstress（电过载）y 特点：x 有源形式，即有持续的能量（电压/电流）输入x 较长的持续时间：微秒毫秒x 直接导入，表现为大电流形式x 物理破坏明显：引起色变q什么是什么是EMIy 电磁干扰y 发生源：高频器件，大功率设备/开关，高速数字电路，1.5umGSM手机的辐射：1.2Vp-pCDMA手机的辐射：13.4mVp-p静电相关概念静电相关概念 - 3Page 7/30ESD实验模式及敏感电压分

5、级实验模式及敏感电压分级 人体模式 Human Body Model (HBM) 机器模式 Machine Model (MM) 充电器件模式 Charged Device Model (CDM)放电人 体ESD敏感器件接地导体Page 8/30静电敏感器件静电敏感器件HBM敏感电压分级敏感电压分级级别敏感电压范围 (V)0250V1A250 500V1B500 1000V1C1000 2000V22000 4000V3A4000 8000V3B 8000* ESD-STM5.1-2001Page 9/30静电敏感器件静电敏感器件MM敏感电压分级敏感电压分级级别敏感电压范围 (V)M1100V

6、M2100 200VM3200 400VM4 400V* ESD-STM5.2-1999Page 10/30静电敏感器件静电敏感器件CDM敏感电压分级敏感电压分级级别敏感电压范围 (V)C130 厘米。y 将设备本身的ESD参数控制在标准内。静电敏感产品（HGA/HSA/IC）静电敏感产品（HGA/HSA/IC）Page 15/30静电对电子器件的损伤静电对电子器件的损伤q59% 半导体的不良都是由于静电放电和电过载造成的。qESD的破坏：IC内部电路破坏、特性变差、出货后不良等通过高倍显微境观察通过高倍显微境观察ESD对对IC的损伤的损伤Page 16/301.5umIC集成电路热熔IC内走

7、线烧毁IC烧穿液晶板烧穿静电对电子器件的损伤静电对电子器件的损伤Page 17/30- MR Head (Reader) DamagePFV HGA SEM Analysis烧烧 熔熔 点点良良 好好数量级在数量级在纳焦耳纳焦耳的能量就可以损坏的能量就可以损坏GMR/TuMR磁头。磁头。静电对磁头的损伤静电对磁头的损伤Page 18/30第三部分第三部分如何控制静电如何控制静电?Page 19/30静电控制的静电控制的5条基本原则条基本原则q确定ESD保护区域。q确定ESD保护区域内静电敏感器件的静电敏感度。qESD保护区域内对非静电控制的材料进行控制。q建立适当的静电控制程序，其目的是：y将

8、产生的静电控制在ESD敏感器件安全的最低限度之内。y为静电电荷的耗散提供一条安全、固定的通道。q定期检查ESD保护区，以便保证静电控制的完善。Page 20/30静电控制的方法静电控制的方法q静电控制的方法:y防止静电的产生, 静电屏蔽, 接地, 电离中和q人体静电控制的四方面:y服装: 袖口必须与人体皮肤完全接触y静电手腕: 腕带和接地导线 y静电鞋: 配合防静电地毯或导电地板使用y操作工具: 用防静电操作工具Page 21/30Kaifa ESD现场控制现场控制 - 1q进净化间前防静电鞋的测试Page 22/30Kaifa ESD现场控制现场控制 - 2q防静电手圈 由腕带和手圈线组成。

9、n 单通道手圈n 双通道手圈 须接到手圈监控器或其它方式接地 须接到手圈监控器腕带手圈线手圈线腕带Page 23/30Kaifa ESD现场控制现场控制 - 3q静电手圈监控器静电手圈监控器 - 1 3M724 工位监控器- 2 路双通道手圈监控 - 1路桌垫接地监控 ZVM1001 手圈持续监控器- 2 路双通道手圈监控 - 2 路设备接地监控Page 24/30Kaifa ESD现场控制现场控制 - 4q静电手圈监控器静电手圈监控器 - 2 KEDAS METI-4000 ESD持续监控器- 2 路双通道手圈监控 - 2路接地检测- 离子风机平衡电压检测- EMI检测/瞬态电流检测（可扩展

10、） KEDAS KD-1001 ESD持续监控器- 2 路双通道手圈监控 - 2路接地检测- 离子风机平衡电压/ EMI检测检测- 瞬态电流检测（可扩展）Kaifa专利产品专利产品可联网电脑可联网电脑采集数据采集数据Page 25/30Kaifa ESD现场控制现场控制 - 5q手圈监控器的简单测试手圈监控器的简单测试l第一步：进入生产线时距离工作台0.6米(一个方地板砖的边长)时就要插手圈,然后再坐下.(离开生产线时应先起立,离开工作台0.6米后再拔手圈离开。）见右图。l 第二步：把手圈插头插入手圈插座， 绿灯亮。Page 26/30Kaifa ESD现场控制现场控制 - 6q手圈监控器的简

11、单测试l第三步：把手圈插头拔出手圈插座约3 mm ，红灯亮。（在红灯亮时不可接触产品）l第四步：把手圈进手圈插空，绿灯亮，开始正常操作。Page 27/30Kaifa ESD现场控制现场控制 - 7q离子风机离子风机l生产时应确保离子子风机处于正常运行状态（绿灯亮、风扇转速在高速）l若离子风机红灯亮，则说明该离子风机异常，应及时通知维护人员处理。Page 28/30Kaifa ESD现场控制现场控制 - 8q包装包装:高静电敏感产品在运输过程中需要高静电敏感产品在运输过程中需要屏蔽袋屏蔽袋保护。保护。q短工衣、连体衣、短工衣、连体衣、ESD鞋鞋qESD防护设施防护设施: ESD椅子、椅子、ES

12、D地板地板Page 29/30ESD敏感器件标志敏感器件标志 用于ESD敏感器件，如IC等器件 不适用于工具/设备，坐椅，材料，包装或个人接地设施ESD保护标志保护标志 用于工具/设备，坐椅，材料，包装或个人接地设施 不适用于ESD敏感器件共同接地点共同接地点工位上的接地先全部接到共同接地点，再由该点接到接地铜带上静电防护标志静电防护标志常用的几个标志常用的几个标志Page 30/30 第四部分第四部分ESD相关标准及文件相关标准及文件Page 31/30 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 Specifications & Requirements” 客户标准和要求ESD标准和文件标准和文件Page 32/30 谢谢谢谢!