静电放电(ESD)防护培训ppt课件.pptx
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1、Dell (China) Co., Ltd.静电放电静电放电(ESD)防护培训防护培训Dell (China) Co., Ltd.一一.ESD.ESD原理简介原理简介二二.静电对零件的危害静电对零件的危害三三. .如何做好静电防护如何做好静电防护四四.EOS.EOS产生的主要因素产生的主要因素五五. .公司公司ESD/EOSESD/EOS要求要求目目 录录Dell (China) Co., Ltd. 随着科技的高速发展,电子产品制作工艺将越来越细小,越来越复杂,半导体材料的质量要求也是越来越高的.而静电对半导体的破坏却因半导体的高集成化而变得更加容易. 为了产品的质量和提升客户的满意度,我们必
2、须在任何时刻,任何制程皆须注意静电破坏之问题,避免于生产过程中之零件,产品遭受到静电之破坏,进而有效迖成我们的质量目标.序序 言言Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍一一 静电放电静电放电( (ESD-Electro-Static Discharge ) )现象现象严寒的冬天严寒的冬天, ,当您脱下暖和的毛衣当您脱下暖和的毛衣, ,您会听到哔啪声您会听到哔啪声当伸手去开车门或窗户时常被电击一下当伸手去开车门或窗户时常被电击一下, ,是由于人身带了是由于人身带了静电静电, ,接触时突然放电所致接触时突然放电所致手无意间接触计算机荧幕时被电击一下手无
3、意间接触计算机荧幕时被电击一下, ,是由于计算机电是由于计算机电场诱发带了强烈的静电场诱发带了强烈的静电, ,接触时计算机对人体放电所致接触时计算机对人体放电所致云层相互摩擦而带大量的电荷云层相互摩擦而带大量的电荷, ,相互放电形成能量巨大相互放电形成能量巨大的闪电的闪电, ,对地放电则可能形成雷击对地放电则可能形成雷击Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍二二. . 静电的本质静电的本质物质由分子和原子组成物质由分子和原子组成, ,原子由原子核和电子组成原子由原子核和电子组成, ,原子核原子核带正电带正电, ,电子带负电电子带负电. .自然条件下
4、自然条件下, ,正负电荷平衡正负电荷平衡, ,物体不带电物体不带电. .这类物体叫电中这类物体叫电中性物体性物体在某种条件下在某种条件下, ,正负电荷的平衡被打破正负电荷的平衡被打破, ,则物体带电则物体带电-这种这种现象叫物体带电现象叫物体带电所谓静电指对观察者而言所谓静电指对观察者而言, ,物体静态不动时静电荷运动非物体静态不动时静电荷运动非常缓慢常缓慢; ;动态时则以电荷的快速运动而变化动态时则以电荷的快速运动而变化. .Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍三三. . 静电起电静电起电静电可有很多种方式产生静电可有很多种方式产生, ,如物体
5、间的摩擦如物体间的摩擦, ,电场诱发电场诱发, ,直直接充电接充电, ,带电颗粒粘附等等带电颗粒粘附等等摩擦起电摩擦起电: :当两个物体产生摩擦时当两个物体产生摩擦时, ,摩擦表面的电子会从摩擦表面的电子会从一种物体跑到另一种物体上一种物体跑到另一种物体上, ,分离后分离后, ,两个物体的正负电两个物体的正负电荷失去平衡荷失去平衡, ,得到电子的带负电得到电子的带负电, ,失去电子的带正电失去电子的带正电. .感应起电感应起电: :当有强电场当有强电场( (大的带电体大的带电体) )存在时存在时, ,附近的物体附近的物体被感应被感应, ,局部或整体产生电荷局部或整体产生电荷, ,这类带电称为感
6、应带电这类带电称为感应带电. .Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍起电图示起电图示 1.1.摩擦摩擦Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍起电图示起电图示 2.分离分离Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍四四. .静电产生原理静电产生原理 摩擦起电摩擦起电: :操作中的动作和肢体运动操作中的动作和肢体运动, ,由衣服由衣服, ,鞋鞋子与其它物体子与其它物体, ,地面摩擦地面摩擦, ,使衣服和鞋子带电使衣服和鞋子带电, ,再通过传再通过传导和感应导和感应
7、, ,使人体带电使人体带电. . 感应起电感应起电: :当不带电的人体进入带电的电场当不带电的人体进入带电的电场, ,静电静电感应而起电感应而起电. . 传导起电传导起电: :人体直接接触带电体人体直接接触带电体, ,或与带电体发生或与带电体发生静电放电静电放电, ,另人体在静电的微尘粉体和雾状液粒空间活另人体在静电的微尘粉体和雾状液粒空间活动动, ,使带电微粒附在人体及衣服上产生静电使带电微粒附在人体及衣服上产生静电. .Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍五五. . 静电放电静电放电是电荷在不同电位物体间相互转移的现象是电荷在不同电位物体间相
8、互转移的现象, ,是由于电子不均是由于电子不均匀分怖造成的结果匀分怖造成的结果静电放电的条件是静电放电的条件是: :首先有静电存在首先有静电存在, ,其次要有一定的途径其次要有一定的途径静电放电的原因和条件多种多样静电放电的原因和条件多种多样, ,控制静电放电是在人们生控制静电放电是在人们生活和工作中的各个方面所追求的活和工作中的各个方面所追求的Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍六六.静电释放模式静电释放模式 人体模式人体模式( (HumanBodyModel)带有静电的操作者在工带有静电的操作者在工作过程中与器件的管脚接触,将存贮于人体的静电
9、荷通过作过程中与器件的管脚接触,将存贮于人体的静电荷通过器件对地放电致使器件失效器件对地放电致使器件失效机器模式机器模式(MachineModel) 带电工具或设备接触组件时,带电工具或设备接触组件时,在器件内部将感应出电位差,所感应的电位差可以引起器在器件内部将感应出电位差,所感应的电位差可以引起器件的击穿件的击穿带电组件模式带电组件模式(ChargedDeviceModel)带电的器件通过带电的器件通过引脚与地接触时,发生对地放电引起器件失效引脚与地接触时,发生对地放电引起器件失效 Dell (China) Co., Ltd.七七. .放放 电电 静电放电大概可分为静电放电大概可分为:火花
10、放电火花放电电晕放电电晕放电刷状放刷状放电电大量粉堆放电大量粉堆放电射状放电射状放电等形式等形式放电的强弱与放放电的强弱与放电的电的电极电极、形状、形状、材质材质、阻抗阻抗、数量、数量、湿度湿度、距离、速、距离、速度均有密切的关系度均有密切的关系. .ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍Dell (China) Co., Ltd.石棉兔毛醋酸纤维玻璃云母头发头发耐龙羊毛羊毛兽毛铅蝉丝铝纸棉钢木琥珀蜡橡胶密拉(聚酯膜)镍铜银抗紫外线材黄铜金/白金硫醋酸嫘莹赛路璐奥龙亚克力亚克力赛仑聚氨酯聚酯聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯KELF硅铁弗龙铁弗龙硅橡胶放电与电极特性之关系放电与电极特性之关系越多正电越多正
11、电越多负电越多负电Dell (China) Co., Ltd.导电级导电级 ConductiveConductiveR R 10105 5SQSQ防静电级防静电级Dissipative(Dissipative(衰减材衰减材) )10106 6 R R 10109 9SQSQ抗静电级抗静电级Anti-StaticAnti-Static10109 9 R R 10101111SQSQ绝缘绝缘insulationinsulation10101212 R RESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍放电与材质阻抗之关系放电与材质阻抗之关系 Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本
12、原理介绍基本原理介绍 静电与湿度之关系静电与湿度之关系 总上所述总上所述:湿度越小越容易产生静电湿度越小越容易产生静电Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原理介绍八八. .标准静电压定义标准静电压定义 可感受的可感受的ESDESD电压都在电压都在3,000volts3,000volts以上以上 可感受的可感受的ESDESD电压都在电压都在6,000volts6,000volts以上以上 可看到的可看到的ESDESD电压都在电压都在8,000volts8,000volts以上以上Dell (China) Co., Ltd.ESD ESD 基本原理介绍基本原
13、理介绍九九. .静电放电时间常数计算静电放电时间常数计算Dell (China) Co., Ltd.静电对零件的危害静电对零件的危害 各类型之晶体皆有其抗静电能力各类型之晶体皆有其抗静电能力. .实际上芯片在达到能承受实际上芯片在达到能承受静电压值的静电压值的1414以后以后, ,这些芯片就会产生这些芯片就会产生”衰退衰退”的现象的现象. .这些衰退的芯片在后续制程中或是在这些衰退的芯片在后续制程中或是在 PC PC 板组装时板组装时, ,如果再如果再经静电影响将会提前失效经静电影响将会提前失效. .电子界电子界ESDESD的标准电压一般要求为的标准电压一般要求为 100volts100vol
14、ts以下以下Dell (China) Co., Ltd.静电对零件的危害静电对零件的危害一一.各种组件的静电敏感度各种组件的静电敏感度Dell (China) Co., Ltd.静电对零件的危害静电对零件的危害二二.半导体不良的成因半导体不良的成因Dell (China) Co., Ltd.静电对零件的危害静电对零件的危害三三.电子产品静电损伤的特点电子产品静电损伤的特点损伤具有隐蔽性损伤具有隐蔽性: :人体带电是电子产品静电损伤主因,几人体带电是电子产品静电损伤主因,几KVKV的人体静电,对的人体静电,对人而言放电感受几乎没有,对元器件却是致命的人而言放电感受几乎没有,对元器件却是致命的.
15、.失效分析的复杂性失效分析的复杂性: :电子产品有精,细,小的特点,失效分析相当,静电损易电子产品有精,细,小的特点,失效分析相当,静电损易于同其它损伤混淆。于同其它损伤混淆。 Dell (China) Co., Ltd.静电对零件的危害静电对零件的危害电子产品静电损伤的特点电子产品静电损伤的特点 损伤具有潜在性损伤具有潜在性: :有些元器件在损伤后并不马上表现出来,只是性能下降,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。并不马上失效。损伤的随机性损伤的随机性: :只要电压超过或接近静电敏感电压阀值,就可能发生静电只要电压超过或接近静电敏感电压阀值,就可能发生静电损,在生
16、产的各个环节,包括成品运输等都可能产生损,在生产的各个环节,包括成品运输等都可能产生ESDESD损损伤。伤。Dell (China) Co., Ltd.静电对零件的危害静电对零件的危害四四. .电子产品静电损伤的形态电子产品静电损伤的形态 A.A.突发性完全失效突发性完全失效自身短路自身短路, ,开路开路, ,功能丧失功能丧失, ,参数变异参数变异. .电压相关失效电压相关失效: :介质击穿介质击穿,PN,PN节反向漏电节反向漏电. .功率相关失效功率相关失效: :金属等烧断金属等烧断, ,硅片局部区域融化硅片局部区域融化,PN,PN节边缘损节边缘损伤等伤等, ,这类失效占静损伤的这类失效占静
17、损伤的10%.10%.Dell (China) Co., Ltd.静电对零件的危害静电对零件的危害电子产品静电损伤的形态电子产品静电损伤的形态B.B.潜在性缓慢失效潜在性缓慢失效带电体电位或能量较低带电体电位或能量较低, ,一次放电没有完全损伤失效一次放电没有完全损伤失效, ,使器使器件内部轻度损伤件内部轻度损伤, ,但有累计效应但有累计效应, ,使器件性能变坏使器件性能变坏, ,可能突然可能突然失效失效, ,难以检测和筛选难以检测和筛选, ,造成产品质量发生信赖性问题造成产品质量发生信赖性问题. .Dell (China) Co., Ltd.静电对零件的危害静电对零件的危害电子产品静电损伤的
18、形态电子产品静电损伤的形态 静电的累积破坏静电的累积破坏 负伤而行负伤而行负伤而行(负伤而行(Walking WoundedWalking Wounded) 许多实验证实静电许多实验证实静电能使半导体负伤,但不致立即完全破坏其功能,而且有多能使半导体负伤,但不致立即完全破坏其功能,而且有多数这些数这些负伤而行负伤而行的组件都能通过测试直到这些组件送的组件都能通过测试直到这些组件送到客户之后,随时会从到客户之后,随时会从负伤而行负伤而行变成完全失效变成完全失效。Dell (China) Co., Ltd.静电对零件的危害静电对零件的危害静电的累积破坏实例静电的累积破坏实例 下面是一下面是一ESD
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