搜索
1静电防护ESD基础知识培训广东****电力电子有限公司***武2012年112大纲静电基础知识静电控制常见的不符合静电控制规范的实例3静电基础知识基本概念静电的产生静电的特点静电的危害静电控制的材料4基本概念—静电的概念静电(Electrostatic，staticelectricity)通俗地来说，静电就是静止不动的电荷。它一般存在于物体的表面。是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果。静电是通过电子或离子转移而形成的。5ESD就是静电泄放（ElectronicStaticDischarge）带有静电的物体靠近或接触另一物体，只要它们之间存在电势差，就会发生静电荷传递。这种静电荷传递过程我们称之为静电泄放。当这种静电荷传递的过程强度足够大，大到可以损坏我们的产品，我们就称之为ESD事件。基本概念—ESD的概念6静电敏感度(ESDS—ElectrostaticDischargeSensitivity)静电敏感器件(ESSD—ElectrostaticSensitiveDevices)EPA:ESDProtectArea(ESD防护区域)ECA:ESDControlArea(ESD控制区域)基本概念—其他基本概念7静电的产生静电产生主要有三种方法：摩擦相接触的两个物体发生分离静电感应产生静电感应起电8结果：带正的静电荷结果：带负的静电荷相接触的两个物体发生分离静电产生—物理解释9任何物体都可以产生静电！！！EverythingcanbecomeCharged！什么物体可以产生静电？在我们的工作区域所有物体都可以产生静电!–手推车，椅子，机械手，粘胶带，周转箱和其它物料输送物品–人体，手套，净化室用抹布，净化室用太空服，普通衣服–工作台表面，CRT电脑显示器，手动工具，纸，笔记本，文件夹，笔–墙壁，地板，酒精瓶，–ESD包装，非ESD包装–等等都可以产生静电。静电的产生10静电的产生人体活动静电势（空气相对湿度10~20%）静电势（空气相对湿度65~90%）在地毯上走动350001500在聚乙烯地板上走动12000250在工作台上工作6000100拿聚乙烯纤维包7000600从工作台拿起聚乙烯衬垫200001200坐在填有聚氟脂泡膜的椅子上1800015000人体活动产生典型的静电电压（V）干燥环境更易积累静电电荷11静电的特点高电压：几百伏～几万伏（人通常对3KV以下静电不易感觉到）。低电量：静电流多为微安级（尖端瞬间放电例外）。作用时间短：（几百纳妙）受环境影响大：特别是湿度，湿度上升则静电积累减少，静电压下降。12人体对大于3000V的静电才有感觉！但是……磁头PCB/PCC电路板梳头发撕贴胶带走路静电的特点—主观感受13人体电位（KV）电击感度1.0没有感觉2.0手指外侧有感觉，但不疼痛3.0有针刺感、哆嗦感、但不疼痛4.0有较强针刺感，手微疼痛；光暗时能见到放电微光5.0从手掌到腕部感到疼痛6.0手指感到剧痛，腕部有强烈的电击感7.0手指、手掌剧痛，有麻木感听到5000V感觉到3000V看到8000V电子元件受损100-500V静电的特点—主观感受14静电的危害EOS/ESD引起的失效排在第一位EOS/ESD59%电子测试3%氧化/钝化3%导体失效3%硅片断裂4%引脚短路/开路7%引脚连接15%其他6%高静电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序器件失效中EOS/ESD失效率占30~40%，而高静电敏感的器件EOS/ESD失效率高达60%左右。15大量的静电荷在存在电势差的物体（人或机器）与产品之间快速传递，短时间内产生很大的电流（远远超过产品可以承受的电流）重则损毁电路，造成产品不能使用；轻则使电路过热受到损伤，影响产品的寿命和可靠性。被ESD损毁的产品使电子元件受损的潜在缺陷占90%在厂内很难被发现电子元件即时失效只占10%在厂内可被发现仿真人体带8000V静电，放电3次，放大3000倍静电的危害16静电的危害静电损伤有两种形式：硬损伤：又称“突发性完全失效”、“一次性损坏”，损伤后器件直接不能工作，此种损伤约占静电损伤的10%；软损伤：又称“潜在性缓慢失效”、“多次损伤累积后失效”，此种损伤减弱了器件或者单板的性能，但仍能通过测试，单板或器件的特性变差，最终失效，此种损伤约占静电损伤的90%；17对于静电防护来说，表面电阻小于105Ohms—109Ohms的材料是理想的ESD材料3.Insulator绝缘材料2.Dissipative静电耗散材料1.Conductive导体材料105Ohms/1011Ohms/1产生静电少2静电可以通过接地消除（但消除速度很快）3可以接收的ESD材料1产生静电较少2静电可以通过接地消除（消除速度适中）3理想的ESD材料1产生静电很多2静电不能通过接地消除（消除速度特别慢）3非ESD材料静电控制的材料18大纲静电基础知识静电控制常见的不符合静电控制规范的实例19EPA控制方法定义区域的防护水平区域明确定义和标识对区域内的所有导体包括人员可靠接地消除一切不必要的静电产生源运用12英寸(30cm)原则ESD防护体系文件的建立静电控制静电控制的基本原理Ground/Bondallconductors(为所有导体进行接地处理。注：人也是导体）ControlChargesonNonconductors(控制容易产生较多静电绝缘材料）Useprotectivepackagingfortransitandstorage(在产品运输和存贮过程中使用ESD防护包装）静电不能被消除，只能被控制！！！20ESD控制=Man(人)+Machine(机)+Material(料)+Method(法)+Environment(环)+Management（管）Man(人)--手腕带，防护规范，作业规范等…Machine(机)--工作设备（台面）--包装，运输，存储规范等Material(材料)--人体防护材料--地面防护材料--使用ESD地板，ESD桌垫等Method(方法)--接地（为所有导体进行接地处理）--消除（离子化消除产生的静电）Environment(环境)--温度/湿度控制温度：20~30℃相对湿度(RH)：30~75%--员工ESD培训静电控制Management(管理)--防静电管理体系--严格执行21人员规范（1）防静电工作服、工作鞋操作指引所有人员进入防静电区域必须穿好防静电工作服、防静电工作鞋或防静电鞋套，已配发工作帽的还必须戴好工作帽。工作服外部严禁携带除工卡和笔之外的金属物件，防静电鞋内不得垫鞋垫。更换工作服应在指定地点进行，不允许在设备旁边穿、脱工作服。静电控制（人）22人员规范（2）作业过程的防静电指引进入（静电保护区）EPA区域前，测试腕带和人体电阻，测试通过并做好记录方可进入；接触静电敏感器件（ESSD）及组件之前应戴好防静电腕带，防静电腕带插入香焦插孔中接地，要保证腕带与皮肤接触良好；确认工作区域内的工具、设备和仪器安全、可靠接地，尤其对那些经常移动的设备要特别注意；确认工作区内的静电源（例如：非防静电塑料袋、非防静电泡膜、橡胶等）远离ESD敏感器件和敏感单板（至少30CM）。静电控制（人）23静电控制（人）在对单板、芯片、端口操作时，应穿防静电工作服，戴防静电手腕且防静电手腕要可靠接地人员规范（3）24人员的规范（4）临时摆放或操作单板注意：1、单板或芯片应该放置在防静电材料上进行操作，2、拿单板时需要注意的事项？静电控制（人）25静电控制（人）设备、仪器的接地（包括计算机）防静电操作台防静电工具（螺丝刀、毛刷、镊子等）腕带、手套、工衣、工鞋防静电包装材料物理接口接口保护套、电缆的放电处理工程维护现场检查点：人员规范（5）26静电控制（机）防静电工作台防静电台垫的尺寸应不小于工作台面的大小；防静电台垫均须正面（即防静电面、耗散层）朝上、背面（即导电层）朝下铺设；多个防静电工作台的接地线不能相互串接，应以并联方式与公共接地线连接，每块台垫（地垫）必须且只需接一根防静电地线。防静电工作台垫接地线工作台1工作台2工作台3接地线工作台1工作台2工作台3接地线工作台27防静电包装、存储、转运防静电存储温度：20~30℃；相对湿度(RH)：30%~75%存储器具：可用于直接存储静电敏感器件及组件的器具有－－防静电器件盒、IC管、防静电袋、防静电周转箱、单板周转车、中空箱等。注意：对环境有特殊要求的，如潮湿敏感器件等，需要遵照相应的专用操作指导书执行。静电控制（机）28防静电包装、存储、转运存储操作指引A静电敏感器件须使用防静电器件盒、屏蔽袋、防静电器件管包装存放，静电敏感单板和组件需使用屏蔽袋、防静电吸塑盒、周转箱、周转车包装存放。B静电敏感器件尽量保持原包装状态，严禁随意拆封。C用于静电敏感器件散装清点和发料的工作台必须铺设防静电台垫，并可靠接地。操作人员应佩带防静电手套、指套或将有绳防静电腕带接入防静电接地系统。D静电敏感器件在储运过程中，勿靠近强静电、强电磁场，如电脑主机及其显示器上方、公共人行通道两侧等。静电控制（机）29防静电包装、存储、转运静电控制（机）吸塑盒包装单板屏蔽袋包装单板存储周转用中空箱芯片应存放在IC芯片专用的包装盒中或者套管中芯片之间一定要隔离，避免混放在一起30防静电包装、存储、转运通用的转运工具防静电周转箱防静电运转车防静电周转车静电控制（机）31静电控制（料）32静电控制（料）33静电控制（料）34静电控制（料）35--粘胶带的使用必须控制到最少，如果必须使用，应使用ESD安全的胶带如：3M40或42。--对非ESD安全的胶带，在撕胶带，贴胶带和揭胶带时应考虑在离子风机下进行或远离产品12英寸以外进行。--维修设备，连接电线等禁止使用粘胶带。ESD胶带撕贴胶带会产生很高的静电，由于胶带是绝缘材料，产生的静电可以保留较长时间。不是生产工艺必须的胶带必须从工作台上拿走，严禁使用胶带来固定物体或电气维修。静电控制（料）36接地是针对导体材料进行ESD控制最简单最有效的方法人员接地•腕带•太空服，太空鞋，防静电手套•防静电服装，防静电鞋设备接地•对生产流水线必须进行硬接地，流水线的输送皮带必须是金属或ESD材料。•工作台应使用金属台面或ESD桌垫台面，并对工作台面进行硬接地。•贮存ESD敏感产品或零部件的架子和手推车必须满足ESD软接地要求。•设备/工具通过轴承或气缸联接的接触ESD敏感产品部分应考虑另接接地线接地。•设备/工具接触ESD敏感产品的部分不得使用绝缘材料，应使用ESD材料或金属。并至少满足ESD软接地的要求。硬接地–指使用接地线对导体材料进行接地，金属硬接地，对地电阻应小于10欧姆。软接地–指不使用接地线的接地，对地电阻（RTG）应小于1X10^9欧姆。静电控制（法）37方法一：从专门埋设的地线接地体引出的接地线，单独铺设到生产线的防静电作业岗位，单独铺设的接地导线通常使用3MM厚、约25MM宽的紫铜皮或用截面大约为4～6mm2的铜芯软线单独引入。方法二：采用三相五线制供电系统中的电气保护地作为防静电地线，引入电源零线的同时，单独引出大地地线作为防静电地线，工程上称为“一点引出电阻隔离”，电源主变电箱引出的电气保护地线通过接地地桩与大地连接，电气保护线到大地的保护接地电阻应小于4Ω。静电控制（法）防静电地线的设置:38两种可用的接地系统LNE产品ESD垫子机器或夹具ESD腕带ESD地板ESD鞋工作台ESD净化服LNE产品ESD垫子机器或夹具ESD腕带ESD鞋工作台ESD净化服ESD接地铜排ESD地板静电控制（法）39产品ESD垫子机器或夹具ESD腕带ESD鞋工作台ESD净化服ESD地板1.人体通过ESD净化服、ESD鞋及ESD地板接地接地电阻通常在1x10e8~1x10e9欧姆,这时人体的静电电位在500V以下。2.人体通过ESD腕带接地，接地电阻可以确保在1x10e6~1x10e7欧姆，可以确保人体的静电电位在10V以下