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ESD静电防护培训课程Createdby:颜林序言随着电子科技的高速发展，我们电子产品的体积也越来越细小,工艺越来越复杂,半导体材料的质量要求也是越来越高.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.静电防护是一个全员参与的系统工程。为了确保产品的质量和提升客户的满意度,我们必须在静电的防护方面作出更有效的行动,来达成我们的质量目标,才能更好地提升公司声誉、增加公司利润。ESD防护体系ESD防护系统构成硬件部分1.人体静电防护用品2.生产防护设施3.周转防护用品4.包装防护用品5.ESD环境控制系统6.静电消除设备7.生产设备接地8.特殊防静电用具(品)9.静电测试设备软件部分1.人员培训2.ESD防护文件3.相关防静电专业标准4.规章制度/操作规范5.完整的质量保证体系6.各种防静电警示标志7.零件/产品储存和运输要求ESD防护系统的组成ESD课程简介1、ESD的定义2、ESD标识3、静电的产生4、静电的危害5、静电的消除方法6、ESD防护要求7、ESD检测仪器8、ESD相关技术要求一、ESD的定义1、ESD中文意思：静电放电或静电释放英文全称：ElectroStaticDischarge2、什么是静电？简单讲就是静止不动的电荷就是静电3、什么是ESD（静电放电）？电荷在不同电位物体间相互转移而出现瞬间放电的现象4、ESDS(ElectrostaticDischargeSensitive)静电敏感度是一种描述产品受ESD损害的敏感程度5、SSD（staticsensitivitydevice）静电敏感器件是一种易受ESD损坏的静电敏感元器件(如IC、晶体管等)一、ESD的定义a.ESD产生原理具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移（Electro-Static-Discharge）．通常指在静电场的能量达到一定程度之后，击穿其间介质而进行放电的现象.b.现实生活中的ESD现象·闪电·冬天脱掉化纤面料衣服，听到啪啪的响声·冬天或干燥天气碰到金属部件（门锁）,人体被电到·干燥的气候里﹐人梳头发时﹐头发顺着梳子飘动·塑胶片吸附碎纸片接触门锁被电碎纸片吸附在塑胶纸上雷电b.放电与电极特性之关系二、EPA、ESD标识二、EPA、ESD标识1、EPA（ElectrostaticProtectedAreas）中文意思：静电防护区生产线ESD防护区警示线ESD防护区警示牌2、ESD标识：（静电敏感器件标识、静电防护标识）静电敏感器件标识静电防护标识此2种标识均表示接触此材料前需做好防静电工作三、静电的产生1、摩擦：如接触、操作、移动产品均会发生摩擦，均产生了静电。三、静电的产生2、感应:如产品放在缘绝体旁边时，产品会感应到静电并发生静电放电3、低湿度:湿度低于30%RH时极易产生静电4、分离:胶布、标签纸的分离均会产生极高的静电四、静电的危害四、静电的危害•主要分为3类：–电子产品的危害（损坏/损伤）–人身安全（人体电击）–火灾、爆炸（油库起火爆炸）•电子产品的危害分类2种：–突发性（损坏）：当时就破坏产品导致不良产生（主要现象有：功能失效、测试不良等），发生机率占ESD损坏率为的10%。–潜在性（损伤）：当时发现不了（主要现象有：测试数据不稳定、产品的寿命缩短、而造成不满意的客户），发生机率占ESD损坏率为的90%。•ESD损坏电子产品最小电压为20Ｖ电子产品受ESD损坏的4个特点•隐蔽性：人体带电是电子产品静电损伤主因，但因为人体所感知的静电放电电压为2~~3KV﹐小于3KV的人体静电，对人而言几乎无法感知。•复杂性：电子产品有精，细，小的结构特点而失效分析相当复杂,如此有些静电损伤现象难以与其它原因造成的损伤加以区别•随机性：只要电压超过或接近静电敏感电压阀值,就可能对零件造成损坏;静电的产生和放电都是瞬间发生的，及难预测和防护;在生产的各个环节均可能发生。•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,并不马上失效;但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患•主要损坏模式分为3类：–人体模型(HBM)：人员未接地接触产品,造成产品损坏–机器模型(MM)：产品接触\放置在未接地的工装、仪器、设备上,造成产品损坏–带电器件模型(CDM)：本身带电的材料或产品接触\放置于导体上,造成产品损坏ESD损坏途径／模式人体与静电电压的判定标准小于3000V的静电是看不见、摸不着的可感受的ESD电压都在±3,000volts以上可感受的ESD电压都在±6,000volts以上可看到的ESD电压都在±8,000volts以上各种组件的静电敏感度五、静电的消除方法五、静电的消除方法静电的消除方法•消除方法主要分为２类：–减少、防止静电的产生1、屏蔽（静电衣、帽、包装袋、周转容器等）2、耗散（ESD防护设施）3、加湿（温湿度控制）–消除静电1、接地（人体、工装、仪器、设备、周转设施接地）2、中和（离子风机）静电衣帽、包装袋、周转容器等1、屏蔽ESD防护设施2、耗散温湿度计＼温湿度记录表3、加湿（温湿度控制）:温度：23±4℃湿度：60±15%RH人体、工装、仪器、设备、周转设施4、接地离子风机5、中和ESD防护装备•人体防护用品(静电衣帽、鞋、手环、手环报警器、手套、手指套)•生产防护施设（静电皮、地板、箱、盒、框、托盘、袋）•工装、仪器、设备、设施接地（烙铁、电批、设备、仪器、工装、台垫）•周转、包装防护用品(静电包装袋、物料车、物料架)•辅助工具、材料(静电镊子、刷子、IC吸笔、棉签等)•静电消除设备（离子风机）•生产环境控制（温湿度控制）•检测仪器（人体综合测试仪、静电手环测试仪、表面静电压测试仪、离子风机测试仪、表面电阻测试仪、万用表等）六、ESD防护要求ESD防护总要求1.所有进入ESD防护区域的人员必须按要求穿戴好防静电着装，接触ESD敏感元器件或组件的时必须先做好防静电工作。2.所有生产过程中使用的工装、仪器、设备、工作桌等均必须接地以防止漏电伤人,或损坏晶体材料3.静电敏感元器件或组件在包装、储存、周转等过程中必须使用防静电袋、箱、盒、框、托盘等,所有ESD包装相关材料必须张贴明显的ESD标签。4.所有静电防护区域必须用EPA标识牌或ESD胶布标示,静电敏感元器件或组件必须与非ESD材料的工作须用品相隔30CM以上，静电电压低于+/-100V。5.所有ESD防护设施必须定期检测并做好相应的测试记录,如静电手环、鞋、烙铁等的测试。6.物料车、架等周转车均需接地并有接地铁链及导电轮7.EPA内凡涉及到操作静电敏感元器件或组件的所有桌面都必须是防静电的桌面。8.静电敏感元器件或组件的操作、处理区域不得使用未经ESD负责人认可的非ESD材料，新进、更换新的ESD材料需通知ESD负责人检测，判定合格后方可使用。9.所有从事ESD相关工作之人员,皆必须接受ESD训练,并经检定考试认证合格者方可从事该项工作,认证有效期为一年,违反ESD两次为认证失效需重新培训与考核。静电衣、帽、鞋穿戴要求•头发、衣服、手镯、手表、戒指等个人物品或非ESD物品不得外露，均需放入静电衣帽内静电手环的佩戴及测试记录要求•静电手环佩戴时，金属铁片必须紧贴皮肤，金属铁片最好是佩戴在手腕内侧部位，使其接触更加良好。•静电手环测试时，佩戴好静电手环，手环插头插至测试的插孔内。•静电手环接ESD接地线时，先佩戴好静电手环，将鳄鱼夹的牙齿部分夹至ESD接地线上（注意：有静电手环报警器的区域不得使用此接地方法）•每班上班前测试（上下午上班前各测试1次）•不良者及时通知组长更换并重新测试及记录•使用静电手环单独测试静电手环静电台垫接地要求•每班班前检查自己岗位上的静电皮接地是否良好，否则通知组长处理•清洗时不得使用酒精、洗水等高强性溶剂，应使用DI水、清水等柔性溶剂,更不得在静电台垫上乱涂乱划静电物料车、台车、箱、框接地要求•检查并保持静电物料车接地铁链、导电轮直接与静电地板接触工装、仪器、设备接地要求•每班班前检查自己岗位上的工装、仪器、设备接地是否良好，否则通知组长处理非ESD材料、高静电材料•面台上或ESD敏感材料存放区不得使用非ESD材料•生产须用的物品必须与ESD敏感材料保持30CM以上包装、存储、周转用品的使用要求•包装、存储、周转产品时需用静电箱、袋、刀卡、泡棉、物料架、盒、托盘、框、车等防静电设施人体防护用品的使用要求•所有人员(包括员工、管理人员、客户、供应商、开发人员等外来人员)接触静电敏感元器件或组件时需佩戴静电手环，特殊产品需使用防静电手套与防静电手指套•生产使用辅助材料需用静电刷子、镊子、IC吸笔、棉签等EPA标识的张贴要求•EPA标识静电防护区警示牌：用于大区域的划分与标识，起警示作用–生产线ESD防护区警示线：用于规划生产线的部分EPA,起警示作用ESD防护标识的张贴要求•静电箱、袋、放置架、盒、托盘、框上均需张贴ESD防护标识，没有ESD标识的防护静电箱、袋、放置架、盒、托盘、框（即无经ESD认可的）不可用于存储、包装静电敏感元器件、组件ESD防护操作要求产品运输操作要求–物料、产品必须使用有接地铁链、接地线、静电台垫的物料车周转或运输，静电敏感元器件、组件必须放入静电箱、盒、袋内再周转或运输，取放时先将物料车接地并佩戴静电手环，再操作或处理ESD防护操作要求清洗操作要求–清洗时需使用防静电刷，不可使用非ESD刷子，且清洗的动作不易过快,同时需佩戴静电手环接触或操作IC、晶体管等静电敏感材料前必须佩戴好静电手环，再使用防静电镊子，不可使用全金属镊子,以免出现CDM带电器件模型放电，损坏产品七、静电检测仪器静电检测仪器静电材料分类•静电屏蔽材料：表面电阻小于10^4Ω,表面电阻率小于10^4Ω,体积电阻小于10^3Ω,体积电阻率小于10^3Ω的材料•静电导电材料:表面电阻10^4Ω-10^6Ω,表面电阻率10^4Ω-10^6Ω，体积电阻10^3Ω-10^5Ω,体积电阻率10^3Ω-10^5Ω的材料•静电耗散材料：表面电阻10^6-10^11Ω，表面电阻率10^6Ω-10^12Ω，体积电阻10^5Ω-10^11Ω,体积电阻率10^5Ω-10^11Ω的材料•绝缘材料：表面电阻值在10^12Ω以上的材料•抗静电材料：指摩擦不产生静电，或摩擦产生的静电电压小于+/-100V的材料•防静电材料：耗散材料与导电材料统称常用防静电材料检测标准•静电接地棒接地电阻值≤1Ω•EPA的线体、工装、仪器、设备接地电阻值≤10Ω•静电手环、防静电台垫接地扣电阻为0.8-1.2MΩ•烙铁、电批对地电阻小于20Ω，漏电压值≤5VAC•静电台垫的表面、对地电阻值10^6Ω～10^9Ω•静电箱、盒、、托盘、物料架表面电阻值10^5Ω～10^11Ω•集成电路包装管表面电阻值10^4Ω～10^10Ω•防静电海绵、泡棉、包装袋表面电阻值10^5Ω～10^11Ω•防静电鞋系统电阻值10^5Ω～10^8Ω•防静电手套、手指套表面电阻10^5Ω～10^11Ω•防静电地板的表面电阻值10^5Ω～10^9Ω•防静电服的表面电阻值10^5Ω～10^10Ω•防静电镊子、刷子、吸笔表面电阻值10^5Ω～10^11ΩESD标准•国际静电放电协会(ESDA)–国际认可的规范ESDS20.20,ANSI/ESDSX.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“ESDControlSpecifications&Requirements”•客户标准和要求ESD标准•国际静电放电协会(ESDA)–国际认可的规范ESDS20.20,ANSI/ESDSX.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