ESD防静电管理程序.doc

工程技术部PANYU KYOKUTO SAKATA ELECTRONICS LTD Page 11/10NO.：SM- -A防静电管理规范制作日:04年05月27日实施日:04年06月01日Title1.0 【目的】 1.1 对电子产品制造工艺进行防静电保护，减少或消除静电放电对电子产品的损伤，提高产品质量和生产效率。1.2通过建立有效的高质量的管理稽核程序，来保证各项防静电措施的有效执行。2.0 【范围】 本规定适用于EMS事业部电子产品的全部制造工艺工程。3.0 【定义】3.1静电：物体表面过剩或不足的静止的电荷3.2静电场：静电在其周围形成的电场3.3静电放电：ESD(ElectroStatic Discharge)两个具有不同静电电位的物体，由于直接 接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电.3.4静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压3.5静电敏感器件：对静电放电敏感的器件3.6接地:电气连接到能接受大量电荷的物体,如大地等.3.7中和：利用异性电荷使静电消失3.8防静电工作区：EPA(ElectroStatic Protected Area)配备各种防静电设备和器材，能限制静电电位，具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地。4.0【职责】4.1、生产现场防静电设计及验收：制造部门负责生产现场的防静电设计及验收；4.2、防静电工具、用品及测试仪器：制造部门负责防静电工具、用品及测试仪器的认证、实施、维护并完成ESD仪器作业指导书的编写;4.3、防静电周转工具：由制造部门负责认证、维护；4.4、防静电测试：由制造部门组织定期的ESD稽核测试（台垫测试、地板测试、周转箱测试、包材测试等）；4.5、防静电包材质量控制：原材料来料包材的防静电规格及生产用防静电包装材料的防静电性能指标由事业部提出；新型防静电包装材料的使用必须经过制造部门的认证。5.0 【规范内容】5.1、ESD敏感分类5.1.1静电敏感等级的划分,技术文档和失效分析显示器件的ESD失效和一系列相互关联的效应有关。一些影响器件ESD敏感程度的因素包括：ESD电流、能量包络、电场强度、放电的上升时间、器件设计、制造技术和器件的封装类型等。能量型敏感器件的损伤是由于流过双极性结电阻、保护电阻等的过电流引起。电压敏感器件的损伤是由于ESD电压超过了器件的击穿电压引起。为了比较不同器件的ESD敏感度等级，逐渐发展了三种测试模型，分为人体模型（HBM）、机器模型（MM）和带电器件模型（CDM）,其中常见的模型为人体模型(HBM)。 5.1.2、静电敏感电压的分类静电敏感器件的敏感等级分别按照HBM、MM、CDM三种模式进行分类，一般来说，器件的静电敏感电压的高低在三种模式之间没有必要的联系。没有特殊说明时，本规范主要以人体模式来描述器件静电敏感电压的相关问题。静电敏感组件的等级按照其上所装的最敏感器件的敏感等级来确定。最初器件的ESD损伤主要采用了HBM进行分析，随着电子技术和生产工艺的不断发展，MM和CDM类型的静电放电对器件的危害也越来越普遍，因此采用MM、CDM模式进行分析的方法也逐渐发展起来。5.1.3、HBM模式的静电敏感等级分类 静电敏感器件等级普遍采用人体模式（人体带电与器件接触）进行划分，所有的静电敏感器件、组件按照人体模式静电放电损伤的阈值被划分为以下等级： 等级电压范围0级250V1A级250V500V(不含500V)1B级500V1000V(不含1000V)1C级1000V2000V(不含2000V)2级2000V4000V(不含4000V)3A级4000V8000V(不含8000V)3B级8000V16000V(不含16000V)非静电敏感器件16000V5.2 EPA区域的划分防静电区域的划分应以该区域内是否可能出现静电敏感物品为准则，只要有可能出现静电敏感物品就应定义为防静电区，否则定义为非防静电区。 目前EMS事业部的防静电区定义为电子产品生产制造车间、IQC、电子材料仓库。5.3 静电管理的设施 5.3.1 电子产品制造现场地面必须全部贴上防静电地板，防静电地板全部用铜片连接，在多次墙壁、梁柱位置设有与地板、地面、建筑结构形成的防静电网络。 5.3.2 生产用设备、仪器、焊枪等必须与设备静电网络接地连接。 5.3.3 各工作台、物料架面必须铺上防静电垫且与接地线连接完好。 5.3.4 凡人体接触半导体、SMT半成品、成品等必须佩戴良好的接地带。 5.3.5 所有进入电子产品制造车间人员必须穿防静电工作鞋、防静电衣服,戴防静电工作帽。 5.3.6 半导体、SMT半成品、成品在中转、盛装、包装、运输过程中的物品(如框架、吸塑盒、包装袋、镊子及周转工具等)必须具备防静电性。5.4 静电防护区 (EPA)的基本环境要求5.4.1 在进行EPA环境设计时，为达到静电防护的基本要求应遵循以下原则： 抑制静电荷的积累和静电压的产生； 安全、迅速、有效地消除已产生的静电荷； 确定静电防护应达到的程度，一般要求EPA内静电压的绝对值应小于200V。 EPA必须具有如下的基本环境要求： 明确的区域界线和防静电警示标志 防静电工作台 防静电接地系统 防静电的设备、工具和包装转运材料，在EPA内禁止使用易产生静电荷的材料 工作区门帘、窗帘、区域隔离帘等应是防静电材料制成，表面电阻小于109,禁止使用普通材料和化纤材料。5.4.2 EPA（静电防护区）温湿度控制 EPA区域的温湿度控制要求：温度：2028，湿度：3070RH 产品、物料对环境有特殊要求时，应根据物料的特殊需求和实际条件采取相应的局部环境保证措施； EPA区内应配置温湿度计，并在每班次上班前做一次记录。当相对湿度超出规定范围时，必须通知工艺人员协调动力维护，并采取相应的增湿或抽湿措施。5.4.3 防静电标识防静电工作区、防静电包装材料和转运工具、仪器设备的接地等都应具有防静电标识。防静电标识的作用是警示任何靠近防静电工作区的人员，区域内存在静电敏感器件的操作，警示任何接触静电敏感器件的操作人员，对该器件的操作必须进行静电防护。标识应： 可接受的防静电警示标识为黄底黑字的说明 警示标识所在位置及其大小应保证在1米范围以内都能够清晰可见； 防静电器材、工具和静电敏感物料都必须具有明显的防静电标识，防静电接地系统应有明显的接地标识说明。5.5 人体5.5.1 人体运动和操作过程是产生静电的主要根源，任何进入防静电区域（警示胶带）或接触ESD敏感器件的人员，必须严格遵守防静电规范，贯彻执行静电防护措施。5.5.2 人体的防静电要求： 接受防静电知识培训和教育是对每个员工的基本要求，是减少静电危害的根本方法和途径之一。EPA区域内的员工必须经过ESD培训并考核合格后方可上岗。 任何人进入EPA内需穿戴防静电工衣、工鞋、工帽并通过人体综合电阻测试。 工作服外严禁佩戴除工卡和笔之外的金属器件和塑胶制品，员工不得把个人物品如衣物、食品、香烟、各类塑料和纸类制品带入EPA区域内。 更换工作服应在指定地点进行，不允许在生产现场穿、脱工作服。 防静电工作服、鞋应勤洗、勤换，建议至少每两周换洗一次，工衣、工帽、工鞋不应有破损、污秽现象。 进入防静电区域的所有作业人员、接触产品的其它人员。每天上班前应使用接地带测试仪对接地带进行测试，并做好测试记录；每天上班前应使用人体综合电阻测试仪对工鞋进行测试，并做好记录。 接地带测试、人体综合电阻测试不通过者不得进入防静电工作区，不得接触ESD敏感器件及组件。接地带不通过者可通过更换重新测试，人体综合电阻测试不通过者首先要确保工鞋没有垫鞋垫，然后更换静电鞋重测直至OK。 外来参观人员原则上只沿通道走，不得接触产品，若接触产品要通过接地带测试。5.5.3 接地带的佩戴与检测方法 佩戴接地带时,金属片必须直接紧贴皮肤,夹子夹住接地线,(注意不要无限定拉长接地带,以免线断)。 每班上班前都必须用接地带测仪器检测所有所佩戴的接地带是否戴好或损坏。将戴在手腕上的接地带一端的夹子及测仪器一端的夹子同时夹在接地线上,再用手去触摸并压仪器上的金属面板,若仪器显示“GOOD”灯亮绿灯或听到一声“鸣”音,则表示该接地电手环良好,可以正常作业;若显示“LOW”灯或“HIGH”灯亮红灯或无声音,则表示该接地带不良或接触不良,要立即检查接触部位是否接触良 好或是否戴紧紧贴皮肤或更换处理,直到再检测OK为止方可作业。 将检查结果记录在接地带确认表上。5.5.4 接地带测仪器的的校验 接地带测仪器的编号参考检测设备的编号。 校验的基本原理: 将测仪器与参考标准电阻相连来确认仪器上各指示灯和蜂鸣器的情况。标准如下表:参考电阻标准抵抗值:799.9K、880.0K、8.1M、9.1M样品编号抵抗值范围合格基准判定结果指示灯蜂鸣器LOW LIGHTGOOD LIGHTHIGH LIGHT780799.9K亮不亮不亮不报警合格880900K不亮亮不亮报警合格8.08.1M不亮亮不亮报警合格9.19.2M不亮不亮亮不报警合格参考测试标准:参考电阻范围780799.9K880900K8.08.1M9.19.2M标准基点799.9K880.0K8.1M9.1M指示灯光LOWGOOD LIGHTHIGHTLIGHTLIGHT注:在每次点检测试仪器之前,必须用万用表对参考电阻进行测量,要求抵抗值在参考电阻范围内,才能按照上述原理对测仪器进行点检。 校验方法: 将测试仪器的输出口用引线接出,选择相应的点检参考标准电阻(以799.9K为例),将电阻一端与测仪器引出接头相接,另一端(电阻用绝缘套包好, 露出引脚)与测仪器的金属接触盘接触并按下去(注意手不要直接接触电阻和金属接触盘),此时LOW LIGHT亮红灯,GOOD LIGHT、HIGH LIGHT不亮灯,蜂鸣器不报警,第一项点检通过。依此方法用880.0K、8.1M、9.1M参考电阻对照上表进行点检。要求四项点检项目均通过,才能判定接地带测仪器合格。 每月月初一次进行点检,将结果记录在接地带测试器定期检查记录表上。5.5.5 防静电鞋的点检 制造现场人员每天进入现场前须检测所穿的防静电鞋的有效性。防静电鞋测试步骤: 将测试面板上的选择开关“SELECTIVE SWITCH”拨到左侧“750K-100M”挡 双脚踏在测试仪器的底座上( 两只脚分别踏在底座的左右脚钢板标识上) 用一个手指按住测试面板中间的测试按钮“PRESS TEST” 3秒钟 观察左右两侧的“PASS灯是否全亮,若有一只鞋测试不通过，则相应位置会亮红灯并发出报警音，如：左脚测试不通过则左侧的红灯会亮，HIGH灯亮表示左脚电阻大，若LOW灯亮则表示左脚鞋子的电阻低。 若测试不通过则更换防静电鞋，重新测试，直至测试OK，方可进入现场。 将测试结果记录在静电鞋确认表上。 其他部门或客人若要进入现场时也要检测所穿的防静电鞋是否有效。无效的鞋则不能进入现场，其检测结果可不用留下记录。5.5.6 静电鞋测试仪器的校验 参考“接地带测仪器的校验方法”5.6 防静电地板5.6.1 EPA区域内的防静电地板必须采用静电耗散型材料制成,具有减少摩擦起电和利于静电电荷泄放的性能,防静电地板是人体静电释放的主要通道。5.6.2 禁止在防静电区域内直接使用易于产生静电的材料，如木质地板或铺设毛、麻、化纤地毯、塑料及普通地板革、抛光打蜡木地板、普通乙烯树脂地板等。5.6.3 防静电地板每块之间实现电连接，且使地板、台垫有效接地（软接地，串接1M电阻）5.6.4 防静电地板两点间的电阻为11051109，任何一点与地之间的系统电阻为11051109。5.6.5 防静电地板的使用与管理应按下列方式进行： 防静电地板的表面电阻和接地电阻每半年至少要测量一次并检查地垫的接地状况； 每次检查的结果记录在防静电地板检查记录表中。 当地板和地垫上附有绝缘性的油膜、树脂和橡胶时，应及时清除。地垫清洗时必须使用中性洗涤剂和防静电剂； 禁止在防静电地板上使用绝缘性的地板蜡。5.7 防静电工作台5.7.1 防静电工作台表面应有静电耗散型材料制成。防静电表面应耐磨、耐化学腐蚀、耐热并可靠接地（软接地，串接1M电阻）。5.7.2 防静电台垫必须满足下列要求： 防静电台垫的尺寸应不小于工作台的尺寸； 防静电台垫必须防静电面朝上（绿色、或灰色），导电面朝下（黑色）； 防静电工作台垫必须串联一个1M阻值的电阻后接到防静电接地线上； 每个工作台只需接一条防静电地线，各个工作台的连接线不能串接，应以并联方式与接地母线连接； 压接防静电台垫的静电接地线连接端子时，应从台垫的正面压下，使其贯穿台垫并压紧，以保证接触良好； 防静电台垫上任意两点之间的表面电阻为110511011，防静电台垫任一点到防静电接地线的系统电阻为0.751061109； 当防静电台垫上有绝缘性油膜、树脂和其它污物时，应及时使用中性清洗剂或防静电剂进行清洁。 每月初对生产线工作台上的防静电垫进行检查,将结果记录在防静电台垫定期检查记录表中。5.8设备、仪器、工装、工具5.8.1 防静电工作区内的各种设备、仪器、工装、工具都应采取静电防护措施。 5.8.2 为保证放静电效果、消除对人体及敏感器件的危害，应采取下列措施 使用高压电源具有金属外壳的的设备、仪器、工装、工具，必须选用三芯电源插座，并确保其已可靠连接到电源地线上。插头插入插座时，其接地端要首先接地；插头拔出插座时，其接地端要最后断开。 防静电工作区的各种仪器、设备、工具、工装的防静电接地，由设备技术员定期检测、维护，每班开工前，由员工目检接地的可靠性。 工装、设备上接触敏感器件和靠近敏感器件的运动摩擦部件必须采用防静电材料或导体材料（导体材料需钝化处理）制成，并保证这些部件具有可靠的接地通路，这些部件禁止使用非防静电材料，设备上的导体部件必须采取硬接地。5.8.3 工具、辅材的应用注意事项： EPA区域内使用的工具都应具有防静电功能； 防静电焊枪头必须有硬接地通路，焊枪头的硬接地电阻要求小于1，由于焊枪头长期使用会氧化，日常检查测试时的电阻小于20可接受； 防静电焊枪、吸锡枪等电动、气动手工工具在使用前必须首先接地； 清洁基板的毛刷必须为防静电毛刷，禁止使用普通塑料毛刷（如牙刷）； 工具上接触静电敏感器件的部分应避免使用导体或绝缘材料，应为静电耗散材料。5.9 防静电包装材料5.9.1 静电敏感器件、组件、成品在生产制造、存放和运输中所使用的包装材料必须是防静电的，其防静电性能指标应满足：表面电阻：1104RS 11011体电阻： 1104RV 11011摩擦电压：Vf100V,或在2秒内下降到100V以下屏蔽袋的屏蔽泄漏电压：小于100V5.9.2 防静电包材必须符合以下一般要求： 用于ESD防护的包装袋、包装盒、隔板应在明显的位置标有厂商名称、生产日期和ESD防护标识，防静电海绵、气珠袋类可无此标识； 防静电塑料袋、泡沫、海绵、气珠袋等的材料颜色应采用防静电通用的警示颜色,即粉红色； 用于包装ESD敏感器件、基板、产品的防静电包装材料在温度为255、湿度为155的环境下，应满足防静电性能指标要求，并且该材料进入公司后，防静电性能指标要至少保持1年； 用于ESD防护的包材不能靠表面喷涂、浸泡防静电液来实现防静电功能，而要通过材料本身具有的物理特性或塑料材料通过掺杂导电材料的制作方式来实现该功能； 防静电包材的防静电性能指标要均匀； 用于ESD防护的包材不能有异味，不能对器件有腐蚀作用。5.10 周转工具5.10.1 用于EPA内、EPA间的防静电周转工具其性能指标必须满足：表面电阻：1103RS 1109体电阻：1103RV 1109摩擦电压：Vf100V,或在2秒内下降到100V以下 常用的周转工具有：防静电周转车、防静电周转盒、防静电成型泡沫盒。 防静电周转盒一般为黑色或深色，成型泡沫盒一般为粉红色。 防静电周转工具要贴有醒目的防静电标识。5.10.2 作业人员对生产使用的防静电容器、防静电周转箱应定期清洁，保持容器和周转箱的清洁和整齐，表面不得有灰尘或其它明显可见的脏物。组长每月组织对防静电桌垫、工具和容器等用酒精进行清洗，保持物件的清洁和整齐。5.11 防静电敏感器件的存储5.11.1 存储环境防静电敏感器件的一般存储条件为:温度：2028湿度：30705.11.2 当存储区域的温湿度不能满足要求时，可通过使用空调、增湿机、抽湿机来调节，直至满足要求为止。5.11.3 对环境有特殊要求的器件或物品（如潮湿敏感器件），请参照相应的作业指导书来设定环境温湿度。5.11.4 静电敏感器件存储区域不得有强电场、强磁场、强辐射场存在。5.11.5 存储器具 存储静电敏感器件及组件必须采用防静电的包装材料或器具，并保证存储的封闭性。 可用于直接存储静电敏感器件及组件的器具有：防静电屏蔽袋、IC管、防静电托盘、卷盘卷带、吸塑盒、防静电周转箱、基板周转车等。5.11.6 存储操作要求 静电敏感器件及其组件不得直接放于货架或不具有防静电功能的周转箱内或周转车上，应通过防静电屏蔽袋或防静电周转箱等存放。 静电敏感的基板及组件主要采用屏蔽袋、吸塑盒、防静电周转箱、基板周转车等存放，当采用防静电周转箱（盒）、基板周转车较长时间存放单板时，应采用防静电屏蔽袋罩住周转车、采用屏蔽袋或周转箱盖板盖住箱口，以保证其防静电效果并除尘。 静电敏感器件尽量保持原包装状态，严禁随意拆封。 用于静电敏感器件的散装清点、分料、发料的工作台必须铺设防静电台垫、并可靠接地，人员操作时必须带手套、指套或防静电腕带。5.12 接地5.12.1 接地是静电释放的关键措施，EPA区必须有可靠的防静电接地系统，以保证工作中产生的电荷安全有效的释放，避免静电积累。5.12.2 防静电接地必须有一个安全可靠的防静电接地母线（防静电地线），所有人体、设备、工作台、台垫、工具等以并联方式接入防静电母线。5.12.3 防静电地线的设置: 防静电地线专供防静电工程器具和人体释放静电荷使用，它不得连接在电源零线上，也不得与防雷地线共用。防静电地线有两种铺设方法：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46mm2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4。 埋设地线的原则是埋设地点的土壤电阻系数越小越好，接地体与土壤的接触面积要大，接触密度要高，接触要紧。埋设地线时需注意：接地线与接地体接头要焊接牢固，要有足够的机械强度，引线不要过长；要采用耐腐蚀的接地体金属。 电气保护地线应该按照动力配电安全管理制度定期进行检验维护，每半年至少检测一次地线配置系统电阻值，要求室内电气保护地线到大地的接地电阻小于4。5.12.4 EPA内接地方法 EPA区域内的所有设备、仪器、AC工具必须可靠接地；人体接地带、防静电台垫、防静电地板需要串接1M电阻后连接到地线配置系统上。 防静电设施的接地，需要使用横截面面积不小于2mm2的多股铜芯软线或电缆作为接地线，要求接地线采用黄绿色线，接地点应该采用螺钉、焊接、双线交绕的紧固连接方式， 保证连结点连接可靠、接触电阻小。5.12.6 用万用表测试电源相线与配电房输出的地线之间电压为100V10,则判定地线相通。 5.12.7 用接地电阻表检查接地线与配电房输出地线电阻值小于5为OK。5.12.8 每半年检查一次接地线情况，将结果