ESD基础教育训练sta.ppt

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1、靜電放電防護靜電放電防護trainingSerNetFor staff教材提綱教材提綱v一一、ESD 基本概基本概u1.靜電的定義及產生原因u2.ESD 的形成及影響u3.ESD 的危害v二二、ESD 防護防護u1.ESD防護基本法則u2.ESD防護五大關鍵u防護基本要求v三三、常见疑问解答、常见疑问解答ESD基本概基本概v麽是麽是ESD?vESD=Electro-Static Discharge，中文叫做“靜電放電”麽是靜電麽是靜電?v 靜電靜電:相對靜止的電荷v 靜電放電靜電放電:電位同之物体間的電荷轉移，但一定伴隨 有電弧或火花發生.v 靜電放電實靜電放電實明明：v 嚴寒的冬天，當您脫下

2、暖和的毛衣，您會聽到嗶嗶啪啪聲乾燥的天，當伸手去開門或窗戶，會感到觸電的感受在鋪有地毯的地板上走後，手接触属門把手產生的電擊靜電防護中材料的分類靜電防護中材料的分類v 導電材料導電材料(Conductive Materials)：電荷在其表面移動能力非常高，不易存在於表面，表面電阻值小於1X104。v 靜電消散材料靜電消散材料(Static Dissipative Materials)：在短時間內，允許電荷於表面或通過其體積降低電荷之材料，表面電阻值大於或等於1X104且小於1X1011。v 絕緣材料絕緣材料(Insulating Materials)：電荷移動能力非常低之材料，表面之任一電荷

3、將長時間持續存在，表面電阻值大於或等於1X1011以上。静电是怎样产生的静电是怎样产生的?v 常見的靜電產生方式：常見的靜電產生方式：接觸、摩擦、感應、光電效應、子波、電解、遊射衰變、場發射等v 摩擦起電過程：摩擦起電過程：感應起電感應起電ESD的形成與影響的形成與影響v工作場所中常工作場所中常的靜電產生源或活動：的靜電產生源或活動：v工作桌面工作桌面一般的塑膠、上、上漆。v地板地板水地板、一般塑膠地板。v衣服衣服人造纖維衣服、一般非導電鞋、抹布。v椅子椅子木材椅、塑膠椅、玻璃纖維椅。v包裝及運送包裝及運送塑膠袋、泡棉、保、塑膠盒。v組裝、加工、測試、修組裝、加工、測試、修器具器具噴霧清潔劑、

4、吸錫器、鉻鐵、刷子、塑膠帶、熱氣、烤箱、複寫紙。人體活動靜電壓測量人體活動靜電壓測量v靜電無處不在人在走或跑步就可以產生可觀的靜電。所穿鞋子所穿鞋子動作動作產生靜電壓產生靜電壓(Volts)皮鞋皮鞋原地慢速踏步原地慢速踏步150200皮鞋皮鞋原地快速跑步原地快速跑步200250球鞋球鞋原地慢速踏步原地慢速踏步200250球鞋球鞋原地快速跑步原地快速跑步250350產生方法產生方法10%20%相對濕相對濕65%95%相對濕相對濕走過地毯走過地毯35，0001，500走過塑膠地毯走過塑膠地毯12，000250在椅子上工作在椅子上工作6，000100拿起塑膠文件夾拿起塑膠文件夾7，000600工作椅

5、墊摩擦工作椅墊摩擦18，0001，500不同條件下的實驗結果不同條件下的實驗結果摩擦起電電量影響因素摩擦起電電量影響因素v 一、物体材質一、物体材質v 鋼、棉、紙、鋁、絲綢、羊毛、尼、石英、毛髮、玻璃、人手、空氣、v 木、橡膠、多元脂、聚銨脂、聚乙烯、聚丙烯、乙烯基、矽、鐵氟v 二、接觸面積二、接觸面積v 接觸面積，靜電電v 三、相對濕三、相對濕v 相對濕，靜電電v 四、摩擦頻四、摩擦頻v 摩擦頻，靜電電ESD危害形式危害形式u一、一、静电吸附静电吸附：吸附灰塵影響電路的傳導能力u二、二、器件击穿：器件击穿：v硬击穿：一次性芯片介质击穿、烧毁等永久性失效。v软击穿：造成器件的性能化或参数指标下

6、而成为隐患。u三、三、静电感应：静电感应：v当导体和电介质置于静电场中，在其上感应出正或负电荷。u静电放电时产生的电磁脉冲：v当脉冲干扰耦合到计算机和低电平数字电时，致使电出现误动作。ESD危害特点危害特点v (1)隱蔽性隱蔽性v 人體能直接感知靜電除非發生靜電放電,但是發生靜電放電人體也一定能有電擊的感覺,這是因爲人體感知的靜電放電電壓爲23 KV,所以靜電具有隱蔽性。v (2)潛在性和潛在性和積性積性v 有些電子元器件受到靜電損傷後的性能沒有明顯的下，但多次加放電會給器件造成內傷而形成隱患。因此靜電對器件的損傷具有潛在性。v (3)隨機性隨機性v 電子元件甚麽情況下會遭受靜電破壞呢?可以這

7、麽，從一個元件産生以後，一直到它損壞以前，所有的過程受到靜電的威脅，而這些靜電的産生也具有隨機動性性,其損壞也具有隨機動性性。ESD危害特点危害特点v (4)複雜性複雜性v 靜電放電損傷的失效分析工作，因電子産品的、細、微小的結構特點而費時、費事、費錢，要求較高的技術並往往需要使用掃描電鏡等高密儀器。即使如此，有些靜電損傷現象也難以與其他原因造成的損傷加以區別，使人誤把靜電損傷失效當作其他失效。這在對靜電放電損害未充分認之前，常常歸因於早期失效或情況明的失效，從而自覺地掩蓋失效的真正原因。所以靜電對電子器件損傷的分析具有複雜性。ESD 伤害伤害模式模式vESD的傷害模式的傷害模式主要有以下三種

8、主要有以下三種:v1.HBM-Human Body Model,人體放電至元件.v2.CDM-Charged Device Model,帶靜電源接觸到接地物質放電.v3.MM-Machine model,設備放電.ESD防護三大法則防護三大法則v 一、接地一、接地(Ground)v 接地就是将静电通过一条线的连接放入大地，这是防静电措施中最直接最有效的。v 导体常用的接地方法有：带防静电手腕及工作表面接地等。ESD防護三大法則防護三大法則v 二、屏蔽二、屏蔽(Shield)v 静电敏感元件在储存或运输过程中会于有静电的区域中，用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响.最通常的方法是用静电

9、屏蔽袋作为保护。ESD防護三大法則防護三大法則v 三、排除三、排除/消散消散(Impound)v 绝缘体往往是产生静电的,靜電防護需排除工作區中所有非抗靜電塑膠製品（高静电产生源）如工作需要,無法排除需採取消散措施.对绝缘体静电的消除，用接地方法是无效的，通常采用的方法是离子中和，即在工作环境中使用离子风机/离子气枪。ESD防護五大关键防護五大关键u工作区u活动的人u器材储运时的静u电控制u静电的测和监视u防静电意识的教育u和培训ESD防護接地防護接地/連接要求連接要求v ESDS料件、人員及其他導電體(如移動設備)處於相同的電位v 人員必須通過靜電手環或導電拖鞋接地u 靜電接地線顏色：色u

10、靜電接地線與設備接地線相互接u 靜電接地線可與設備外殼相通u 禁止線出現open故障u 接地線時要將線直，使線保持水平或垂直態，無法走直線，必須必須將線綁緊且下垂u 接靜電接地線時，靜電線內的銅絲要確保完全接觸纏緊圖示圖示明：明：1.靜電接地線相接時，靜電線內的銅絲要確保完全接觸並纏緊2.外層膠帶可脫以防止導線氧化影響電氣性能圖示圖示明：明：1.導電拖鞋必須保持干淨，並且每次洗後都必須進測試2.靜電導電拖鞋只有符合標准才可以在產線使用3.靜電拖鞋鞋內可粘貼膠帶，否則會影響靜電的排放效果圖示圖示明：明：1.接地鏈必須與架本身屬部位好接觸2.接地鏈要足夠的長能充分與導電/靜電地板接觸包装包装的要求

11、的要求u 包裝材的表面電阻率及靜電壓必須符合要求u 未采用靜電防護包裝的料件只能在EPA內處u 非ESD防護區域，由於無法提供靜電放電徑，故ESD敏感件要求用屬屏蔽材質進密封包裝(封閉的金屬袋可構成法第效應，可將靜電荷隔在袋子的外表面，當袋子有開口或破損時此封閉空間將存在，防靜電的功能亦消失)圖示圖示明：明：粉紅色抗靜電泡棉是以白色泡棉浸泡粉紅色抗靜電液而制成的，因此白色泡棉沒有抗靜電功能，而且粉紅色之抗靜電泡棉有其使用壽命，表面阻抗須符合靜電規範。EPA區域的要求區域的要求v EPA定義定義：靜電放電防護區域（ESD Proective Area）。EPA區域的要求：區域的要求：u 無ESD

12、保護覆蓋或包裝而處ESDS件、組件及設備，應在EPA內進u 警告標示應張貼於EPA入口前，且清晰可入口前u 所有人員需做好ESD防護措施方可進入EPA區域，如：必須穿著靜電衣、導電鞋、手環、帽子或頭巾等，過肩頭髮需扎起，並使用校正合格之測試器測合格後方可進入。EPA區域的要求區域的要求u ESD教育訓練合格者方可進入EPA區域u 所有非必要之絕緣體必須自工作站取走u 所有必要的絕緣體，如果帶有超過2000V的靜電場，應ESDS物件最少30cm以上u 使用子風扇於所有製程中必要絕緣體，以中和靜電場u 相對濕40%70%，溫溫222828u 產線治具需為防靜電材質，表面電壓及阻抗均需符合標準，使用

13、單位需定期進測並做記。u 人員導電鞋需保持清潔並做定期測，測結果符合規範標準方可上線使用u 各部門平時用清水擦拭靜電防護地板，政單位需每三個月使用導/靜電地板專用對地板進保養，每次清潔或打後均需做測，以確保測值符合ESD靜電防護規範。v 圖示圖示明：明：v 普通塑帶經常帶有很高的靜電壓，一些靜電敏感元件如IC、CPU，根據CD法則，其中V是靜電產生源之表面靜電壓值，應與其保持安全距。v 圖示圖示明：明：v 庫房久存之產品應覆蓋抗靜電防塵蓋以避免灰塵污染，並隔灰塵所攜帶的靜電的影響。圖示圖示明：明：一般透明膠帶為高靜電源產生材質（摩擦靜電壓高達1000V以上)，可直接接觸產品或靜電敏感件，應改用

14、合格材質之抗靜電膠帶。圖示圖示明：明：目檢罩板材質需為防靜電材質，表面電壓及阻抗均需符合規範，使用單位需定期進測並做記。ESD防護防護FAQ v 靜電消散越快越好，公司地板換成鋁地板靜電消散越快越好，公司地板換成鋁地板是是好？好？v 否，如果一個帶有大靜電荷的產品掉在鋁板上放電，那么會產生一個大的電，經過大電放電的產品會在放電的過程中被損壞。這也是為麽我們的防靜電材要控制表面阻抗在在104以上的一個原因。ESD防護防護FAQ v 為為麽乾燥的冬季比濕麽乾燥的冬季比濕高的夏季高的夏季容容產生產生靜電？靜電？v 濕對靜電危害的影響主要有以下點當濕高時，吸附在材表面的水分增多，結果是表面的導電性能升

15、高。另外，根據材的性質，還會產生內部吸濕，使材整體的導電性能升高。因此，早期的靜電防護是濕管。根據最近的研究可知，帶電體表面的電荷僅通過表面和體內泄放，而且也向空氣泄放。實驗表明，在高濕的環境中，當帶電表面的電荷密很高時，電荷會急速的向空氣中泄放。但是當帶電能很低時，這種現象并明顯。ESD防護防護FAQ v EPA保護區絕緣體帶有電荷為保護區絕緣體帶有電荷為麽是麽是可以的？可以的？v 對於絕緣體，即使有接地也會產生電。換而言之，即使將產品的端子與絕緣體直接接觸也會有電過，看上去好像會對產品造成危害。但是，當帶電體靠近產品時，在產品內部電中引起的感應電，或者通過接地端子向大地的感應電有可能對元件產生損壞。ESD防護防護FAQ v 為為麽靜電壓高達幾萬伏，但對人沒有危險，而一般的麽靜電壓高達幾萬伏，但對人沒有危險，而一般的交交電壓才電壓才220V就可致人死亡？就可致人死亡？v 當靜電電壓達到2000伏時，手指就有感覺；超過3000伏時就會有火花出現，手指并有痛感；超過7000伏時，人就有電擊感。在日常生活中，產生的靜電壓有時可高達萬伏，但是由於摩擦起電的時間極短，所產生的電荷也很小，因而一般會對人體造成生命危險。vTHE END！