静电防护知识资料教学提纲

1、静电防护知识资料电子厂静电的产生电子厂静电的产生 人体的活动，人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一。人体静电是导致器件产生硬(软)击穿的主要原因。人体活动产生的静电电压约05-2KV。 化纤或棉制工作服与工作台面、坐椅摩擦时，可在服装表面产生6000V以上的静电电压，并使人体带电，此时与器件接触时，会导致放电，容易损坏器件。 橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达1013，当与地面摩擦时产生静电，并使人体带电 树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放人包装中运输时，器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压，对敏感器件放电。 电子生产设备和工具方面：例如电烙铁、

2、波峰焊机、再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备内的高压变压器、交盲流电路都会在设备卜感应出静电。如果设备静电泄放措施不好，都会引起敏感器件在制造过程中失效。 混凝土、打腊抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘电阻高，人体上的静电荷不易泄漏。 普通工作台面，受到摩擦产生静电 人体产生静电人体产生静电 人体放电模式人体放电模式 (Human-Body Model, HBM) : 人体放电模式(HBM)的ESD是指因人体在地上走动磨 擦或其它因素在人体上已累积了静电，当此人去碰触到IC 时，人体上的静电便会经由IC的脚(pin)而进入IC内，再经 由IC放电到地去，如图所示。此放电的过程会在短 到几百毫微秒

3、(ns)的时 间内产生数安培的瞬间放电电流， 此电流会把IC内的组件 给烧毁。 不同HBM静电电压相对产 生的瞬间放电电流与时间的关系 显示于图2.1-1(b)。对一般 商用IC的2-KV ESD放电电压而言，其瞬间放电电流的尖峰 值大约是1.33 安培。 图2.1-1(a) HBM的ESD发生情形 静电的危害静电的危害 （1） 引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰。 （2） 击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率。 （3） 高压静电放电造成电击，危及人身安全。（4） 在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。 静电的危害静电的危害(电子元件）电子元件

4、）如果一个元件的两个针脚或更多针脚之间的电压超过元件介质的击穿强度，就会对元件造成损坏。这是MOS器件出现故障最主要的原因。氧化层越薄，则元件对静电放电的敏感性也越大。故障通常表现为元件本身对电源有一定阻值的短路现象。对于双极性元件，损坏一般发生在薄氧化层隔开的已进行金属喷镀的有源半导体区域，因此会产生泄漏严重的路径。 另一种故障是由于节点的温度超过半导体硅的熔点（1415）时所引起的。静电放电脉冲的能量可以产生局部地方发热，因此出现这种机理的故障。即使电压低于介质的击穿电压，也会发生这种故障。一个典型的例子是，NPN型三极管发射极与基极间的击穿会使电流增益急剧降低。 器件受到静电放电的影响后

5、，也可能不立即出现功能性的损坏。这些受到潜在损坏的元件通常被称为“跛脚”，一旦加以使用，将会对以后发生的静电放电或传导性瞬态表现出更大的敏感性。 要密切注意元件在不易察觉的放电电压下发生的损坏，这一点非常重要。人体有感觉的静电放电电压在3000 5000V之间，然而，元件发生损坏时的电压仅几百伏。静电的危害实列静电的危害实列 案例：案例： INTEL公司分析我司的公司分析我司的Intel 845GL BGA不良造成的原因：不良造成的原因：Analysis: Failure analysis:#1: CSAM found nothing. But SPA verified Vcc- Vss sh

6、ort. After die shear, burnt mark was found. So it was suspected due to EOS/ESD.NO.FPO NO.VISUAL INSPECTINTEL ELECTRICAL TEST(S9K)SYSTEM LEVEL TEST(CPV)FA FLOWRESULT15441A262NormalshortN/ACSAM, SPA, Die Shear, MicroscopeBurnt Mark25441A262NormalshortN/ACSAM, SPA, Die Shear, MicroscopeBurnt Mark35441A

7、262NormalshortN/ACSAM, SPABurnt Mark静电测量仪器静电测量仪器 (1)静电场测试仪：用于测量台面、地面等表面电阻值。平面结构场合和非平面场合要选择不同规格的测量仪。 (2)腕带测试仪：测量腕带是否有效。 (3)人体静电测试仪：用于测量人体携带的静电量，人体双脚之间的阻抗，测量人体之间的静电差,腕带、接地插头、工作服等是否阻护有效。还可以作为入门放电，把人体静电隔在车间之外。 (4)兆欧表：用于测量所有导电型、抗静电型及静电泄放型表面的阻抗或电阻。电子产品制造中防静电技术指标要求 (1)防静电地极接地电阻10。 (2)地面或地垫：表面电阻值105-1010;摩擦

8、电压100V。 (3)墙壁：电阻值5104-109。 (4)工作台面或垫：表面电阻值106-109；摩擦电压100V；对地系统电阻106-108。 (5)工作椅面对脚轮电阻106-108。电子产品制造中防静电技术指标要求 6)工作服、帽、手套摩擦电压300V；鞋底摩擦电压100V，带静电荷量小于6uC/pcs,耐洗涤时间大于33小时 。 (7)腕带连接电缆电阻1M；佩带腕带时系统电阻1-1OM。脚跟带(鞋束)系统电阻05105-108。 (8)物流车台面对车轮系统电阻106-109。 (9)料盒、周转箱、PCB架等物流传递器具一表面电阻值103-108;摩擦电压100V。 (10)包装代、盒一

9、摩擦电压100V。静电防护处理的原则静电防护处理的原则 (1)对可能产生静电的地方要防止静电积聚。采取措施在安全范围内。 (2)对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放，静电电压从5000伏降到100伏的时间控制在0.1秒左右 。静电的防护设施及作用一静电的防护设施及作用一 -防静电工作服是为了有效释放操作人员人体静电荷 -防静电镊子有效泄放静电电荷。 -穿静电工作鞋是泄放操作人员人体静电电荷的最有效和最可靠的方法。表面电阻：106-108欧 -戴防静电手套可避免操作人员手指直接接触静电敏感元件并能安全泄放操作人员所带的人体静电电荷。106-109欧 -防静电手指套是有效地防止人体手指产生指尖

10、放电。106-1011欧 -防静电手腕带是一种配戴于人体手腕上，释放人体聚集静电电荷的器件。其原因是通过腕带及接地线，将人体身上的静电排放至大地，故使用时腕带必需确实与皮肤接触，接地线亦需直接接地静电的防护设施及作用二静电的防护设施及作用二 -防静电透明网格窗帘是一种用透明及静电耗散材料制成，具有清晰的透明度和静电耗散作用。109-1011欧 -防静电工作椅：消除操作人员人体静电，有效地提高生产率。 -防静电元件盒具有有效泄放静电电荷的特性 -防静电推车有效泄放静电电荷 -离子风枪：快速消除静电，清洁产品 -防静电台垫为二层结构，上层为静电耗散层，下层为导电层，能有效泄放静电电荷。静电的防护设

11、施及作用三静电的防护设施及作用三湿度控制湿度控制：防静电工作区的环境相对湿度以不低于50%为宜 区域界限区域界限：防静电工作区应标明区域界限，并在明显处悬挂警示标志，警示标志应符合GJB1649规定，工作区入口处应配置离子化空气风浴设备 。防静电地面防静电地面：不易因摩擦、碰撞而产生和积累静电，并能防止静电荷瞬时释放。 清洁：使用规定的清洁剂清洗防静电工作区内桌垫和地垫 接地接地a、防静电系统必须有独立可靠的接地装置，接地电阻一般应小于10，埋设与检测方法应符合GBJ 97的要求。b、防静电地线不得接在电源零线上，不得与防雷地线共用。c、使用三相五线制供电，其大地线可以作为防静电地线（但零线、

12、地线不得混接）。d、接地主干线截面积应不小于100mm2；支干线截面积应不小于6mm2；设备和工作台的接地线应采用截面积不小于1.25mm2的多股敷塑导线，接地线颜色以黄绿色线为宜。e、接地主干线的连接方式应采用钎焊。静电敏感元器件存储、使用要求(1)SSD运输过程中不得掉落在地，不得任意脱离包装。 (2)存放SSD的库房相对湿度：30-40RH。 (3)SSD存放过程中保持原包装，若须更换包装时，要使用具有防静电性 能的容器。 (4)库房里，在放置SSD器件的位置上应贴有防静电专用标签。 (5)发放SSD器件时应用目测的方法，在SSD器件的原包装内清点数量。 (6)对EPROM进行写、擦及信

13、息保护操作时，应将写入器擦除器充分接地，要带防静电手镯。 (7)装配、焊接、修板、调试等操作人员都必须严格按照静电防护要求进行操作。 (8)测试、检验合格的印制电路板在封装前应用离子喷枪喷射一次，以消除可能积聚的静电荷。静电的防护的维护静电的防护的维护 (1)制订防静电管理制度，并有专人负责。 (2)备用防静电工作服、鞋、手镯等个人用品以备外来人员使用。 (3)定期维护、检查防静电设施的有效性。 (4)腕带每天检查一次。 (5)桌垫、地垫的接地性、静电消除器的性能每周检查一次。 (6)防静电元器件架、印制板架、周转箱；运输车、桌垫、地垫的防静电性能每月检查次。 NoImageJ. GROUND

14、G. COMMONGROUND POINTF. ESD MATD. GROUND BAR& JACKH. CONDUCTIVE FLOOR/MATBUILDING FLOORB. ESD FOOT WEARC. ESD PROTECTIVETRAYS,SHUNTS, etc.E. ELECTRIC TOOLS, EQUIPMENTSOLDER IRON, SCREW DRIVER, etc.POWER JACKI. ERATH GROUND2. SURFACE RESISTANCEF, H. 3. STATIC VOLTAGEC, FPOWER CORD3 WIRES工作桌的静电防护工作桌的静电防护 对静电要求较高产品应有的标识静电防护的总结 把静电保护设计到元件和产品内 消除产生静电的材料与过程 驱散或中和静电放电 提供对静电放电的物理保护 企业静电防护是一个系统工程，一个集成电路，从诞生到失效，整个过程都