ESD 静电防护教材

2020/2/181Confidential靜電防護PreparedBy:MEDate:2008/05/202020/2/182Confidential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.2020/2/183ConfidentialESD(Electro-StaticDischarge,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。What’sESD？ESD静电的基本概念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+++++QV电位强度静电就是静止的电荷2020/2/184ConfidentialSMAIntroduceESD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（ELECTROSTATICDISCHARGECURRENT),这个放电电流常会将电路导体烧融。其放电电流为：I=V/RI:电流,V:电压,R：电阻。VQIR放电电流怎样能产生静电？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2020/2/185Confidential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.2020/2/186Confidential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2020/2/187Confidential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.2020/2/188Confidential四.標准靜電壓定義可感受的ESD電壓都在2,000volts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2020/2/189Confidential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2020/2/1810Confidential55001100021000用泡沫包裝線路板4007002000在塑料管中取IC4008006000移動凳子3000500012000在塑料地毯上行走75001500035000在地毯上行走55%40%10%相對濕度電壓(伏)動作六.靜電電壓典型的靜電電壓值第一部分:ESD基本原理介紹2020/2/1811Confidential一.電子元器件靜電損傷的典型電壓閥值380~7000雙极型晶体200~1000E/DMOS300~3000肖特基二极50~500HMOS380~7000DTL250~2000CMOS300~2500STTL100PROM680~1000SCL100~300GUASFET140~1000JFET100~200MOSFET300~2500ECL30~1800VMOS耐ESD閥值器件類型耐ESD閥值器件類型ESD敏感器件会被低至20V的静电损坏2020/2/1812ConfidentialSMAIntroduce电子元件的损坏形式有两种完全失去功能器件不能操作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2020/2/1813ConfidentialESDEOS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Airionizer(離子風扇)2020/2/1814Confidential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2020/2/1815Confidential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2020/2/1816ConfidentialESD控制计划最重要的是Awristandheelstraps接地腕带和接地鞋带Bengineeringcontrols工程控制Cemployees员工DESDworkstationsESD工作台2020/2/1817Confidential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2020/2/1818Confidential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ESD损坏D以上所有2020/2/1819Confidential输送ESD敏感器件时（）A始终保持运输车在ESD安全地板上B戴好接地腕带C确认相对湿度低於10%D使用封闭的容器和ESD敏感器件专用运输车