ESD培训文档课件

ESD防护工作培训——AssemblyTechnologySection,EngineeringDept.2008-5-09目录目的1定义2职责3防护程序4仪器选用5什么是静电？有绳静电环好还是无绳静电环好？当一个物体带有一定量净的正电荷或净的负电荷时，可以称其带有静电.静电是一种相对的称谓，因为在许多情况下，静电经过一段时间后会慢慢减小。这段时间的长度与物体的电阻有关。实际应用中的两个极端的例子是塑料和金属。一般来说，塑料的电阻非常高，因此塑料能长时间保持带静电，而金属的电阻非常低，接地的金属带静电的时间极短。如果给定物体的电量，那么电容越低，则电压越高，反之亦然。塑料一般来说电容非常低，因此很少的电量就可以产生很高的电压。相反，金属的电容非常高，因此较多的电量只产生较低的电压。这就是在实际应用中，使用塑料产生的静电问题更加受人重视的原因。高电压会吸引尘土、导致操作员受电击或导致物体性状改变。现在我们来谈谈无绳静电环和有绳静电环有绳静电环的作用1.直接对人体产生的静电电压起到一个释放的作用，是一个连续的过程，对产品的电子元器件进行保护2.通过人体电阻104Ω+静电环上1MΩ,使静电电压能够以比较适中的速度导通至静电接地线，以达到对人体进行保护的作用无绳静电环：在员工生产中，员工身体上带的静电、工作中衣服身体和外界摩擦产生的静电都传导至静电环处，此时的无绳静电环不能够将静电释放出来，而是将静电积累到一定程度才释放，就有可能蓄积5KV以上的静电电压，电子元器件被击穿的可能性将加大。有绳静电环在生产中，静电的产生是随处都在发生的，有绳静电环就是将不断生成的静电，通过接地线直接释放出去，这样就不会对我们的产品造成危险。为什么车间在使用离子风蛇时不使用电源？现在我们车间使用的风蛇基本上都是少了一个保护头的，备品室就有10几个是少了头不能用了的；风蛇由管子和蛇头组成，蛇头周围都是导体，它的尖端，也就是电极针会在工作中产生极高的电压，对操作员工的安全将构成了极大的危险。而只接气不接电源会对产品产生什么风险？我们知道摩擦就会产生静电，打个比方，贴膜机使用的是卷料，期间的摩擦产生的静电我们就不难想象，而此时风蛇吹出来的风就只是普通风，不仅对产品静电的释放起不到任何作用，很可能会增加产品表面的静电电压。离子风蛇在今后的使用中应注意

1.电源必须有地线，且要保证充分接地变压器必须保证良好接地工作时间最多不要超过16小时，过热导致线路发生失效。2.气源二级过滤：可能会含有水、油、尘埃/粉尘微粒会进入离子发生室并附着于塑料部件内壁，累积到一定程度，离子针就会对其打火3.气压应为50~60Psi4.清洁的方法最好用棉签酒精清洗离子针上的残留物。一方面，随着电子设备向小型化、多功能化及智能化方向发展，电子设备使用高集成度的集成电路。然而，高集成度的集成电路采用特殊的制作工艺，如薄膜技术、浅PN结、GaAs材料、微小封装等，具有线间距短、线细、集成度高、运算速度快、低功率和输入阻抗高的特点，因而导致这种器件对静电越来越敏感，其对ESD、电浪涌、机械应力、热应力等更为敏感，有的VMOS器件，相应的耐静电击穿电压（VESD）只有30V。就美国来说，其电子工业界每年因ESD造成的损失就达几百亿美元。所以，ESD在电子工业中有“硬病毒”之称，是电子工业的隐性杀手。因此，在我们的日常生产过程中加大对ESD的认识，提高对ESD的防护是非常必要的。另一方面，一些表面电阻率很高的高分子材料如塑料、橡胶制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化，使得静电荷能够积累到很高的程度，很容易产生静电放电。据统计，电子设备现场使用的故障原因中，元器件失效约占45%静电知识ESD在现代电子工业中难以控制的原因是：ESD破坏电子元件是完全感觉不到的。因为，要产生能听到“啪啪”声的静电放电现象需要约2000V这么大的电荷积累，3000V电荷可以感到像一次小的电击，5000v才可看到火花。普通器件如CMOS或EPROM芯片分别受到250v和100v的ESD电势即可能受到损伤，而越来越多的现代电子器件包括奔腾处理器只要5v的电势就能使之瘫痪。而人类通过日常活动可产生高达25000V的静电放电。所以ESD看不见、听不到或感觉不到，但可造成重大的电子设备损伤和毁坏静电知识静电对电子设备损害的特点：

隐蔽性：人体不能直接感知静电，除非发生静电放电。但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉，这是因为人体感知的静电放电电压为2~3KV，所以静电具有隐蔽性。潜在性：有些电子器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降，但多次累加静电放电会给器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损伤具有潜在性。静电知识静电对电子设备的损害的形式：静电吸附灰尘，降低器件的绝缘电阻，从而影响电子设备的寿命。静电放电破坏，使器件受损不能工作，电子设备遭到完全破坏。产生的主要原因是静电放电造成器件承受过压，介质被击穿，或过流使得内部电路金属导线熔断、硅片局部融化等。静电知识静电放电场或电流产生的热，使器件有潜在的损伤。含这些器件的电子设备，可靠性变差。静电放电产生的电磁幅度很大（达几百伏/米），频谱极宽（从几十兆到几千兆），对电子设备造成干扰甚至损坏。研究ESDEMP（静电放电电磁脉冲）对电子设备的影响时，进行ESDEMP对单片机系统的辐照效应试验，试验表明，单片机系统在ESDEMP作用下，会出现死机、重启动、通讯出错和数据采集误差增大等现象。2.定义：ESD-electrostatic

discharge静电放电：

指静电电荷在不同电势的物品或表面之间转移的过程。CDM—ChargeDeviceModel

元件充电模式EPA—ESDProtectedArea.ESD防护区域UPA-ESDUnprotectedArea.ESD非防护区域ESDS—ElectrostaticDischargeSensitiveDevice

静电敏感元件HBM—HumanBodyModel–dischargetype

人体放电模式MM—MachineModel–dischargetype

机器放电模式消散性材料（DissipativeMaterial）-表面电阻值在1.0X105欧姆~9.9X1010欧姆的材料绝缘材料（InsulativeMaterial）-表面电阻值大于1.0X1011欧姆的材料导电材料（ConductiveMaterial）-表面电阻值小于1.0X105欧姆的材料3.职责

3.1品质部3.1.1对生产现场及仓库的防静电作业实施状况进行审核。3.1.2对违反静电防护作业要求的行为进行纠正。3.1.3负责配合设备部定期对设备接地系统和ESD接地系统的定期检测。3.1.4IPQC负责巡视产线ESD执行情况.3.1.5IQC负责静电敏感元件及包装材料的来料检验工作。3.2设备部3.2.1负责验收与静电防护相关的量具及这些量具的一些定期的复测，由各部门提出需求。3.2.2提供静电破坏防护技术的支持与指导。3.2.3负责静电接地系统的主线及支线的架设、维护、保养。3.2.4

配合品质部门对设备的接地状况进行检测。3.2.5

指定专人管理组装车间的ESD防护，确保静电敏感电子组件在生产、检验、测试的过程中均符合ESD要求。3.2.6负责组织对新进员工进行静电防护知识的培训，以及在职员工定期培训。3.2.6.1所有在EPA区域工作的相关人员须接受相应的ESD培训.3.2.6.2ESDFPO(FactoryProcessOwner)负责引导每个区域ESD负责人相关工程师级培训;3.2.6.3每个区域ESD负责人负责每个区域,拉/助拉/组长们相关的拉组长级ESD培训;3.2.6.4拉/助拉/组长们负责所属员工们ESD知识培训。3.2.7由各部门提出静电防护的需求，配合各部门对静电防护需求的制作/检查/记录等。ESD防护人员职责ESD防护控制将贯穿产品的生产整个过程中，这意味着持续的防护将通过购买,收货,生产,检查,测试,存储,发货,设施安装,使用、维护以及ESDS零件修理和服务。ESD防护工作涵盖EPA之內所有人员，制造过程的设备和材料等

ESDFPO为工厂ESD队协调员，是厂房过程所有者(FactoryProcessOwner)；其职责是：协调：协调工厂的ESD防护处理活动；协调工厂的静电防护队工作；是工厂与GlobalESD沟通和通讯的平台。管理：通过创建静电防护发展计划来改进防护过程;安排和参与静电防护审核;安排厂房生产线ESD风险评估分析;安排和参与静电防护过程评估。为工厂安排静电防护培训。

行动建立工厂的静电防护队伍;提供静电防护过程知识和信息分享;协调参与公司静电防护队的一些活动;参与各TIMEZONE的静电防护活动；与工厂过程所有者,专家一起工作,为实行静电防护提供支持；贯彻工厂正常营运必需的静电防护水平。根据产品具体指示和方针,与静电防护队核实静电防护预防措施。特別是为ESDS指定ESD高度敏感元件和ESD敏感元件。

报告监控和建立工厂营运的ESD防护能力的报告;静电防护活动和培训管理报告;为TZ工程所有者报告ESD防护能力。部门ESD负责人协助工厂FPO协调本部门的ESD防护工作,是部门ESD防护的负责人;监督及保证各部门ESD设施有效工作为本部门提供ESD防护培训;新产品,新设备,生产线ESD防护能力评估;ESD防护风险分析,报告.参与ESD防护过程审核;拉/组长职责协助部门ESD负责人的工作;为拉/组雇员ESD提供培训;并负责管理;日常检查拉/组雇员的ESD防护工作情况,并报告;检查拉/组雇员是否穿带ESD防护设施如:工衣,工鞋/鞋套,手套/指套,手腕带,并检查其测试情况;开拉前,负责检查离子风枪的电源是否工作;机器的接地线是否良好;手腕带接头是否良好;否则需通知相关人员处理;参与生产线的ESD防护评估和过程审核.产线员工的职责：牢记ESD防护是每个员工的职责和义务;进入EPA区须穿带手腕带和工鞋,并测试合格,发现问题及时处理;工作台表面不要摆放产生静电而与工作无关的材料;不要将绝缘材料材料带进EPA;不要将ESD敏感元件放置于静电存在区;

开拉前检查手腕带插头是否完好,接地线是否良好,离子风枪电源是否正常工作,否则须通知相关人员从速处理.4.防护程序静电防护方法4.

1使用防静电材料：金属是导体，因导体的漏放电流大，会损坏器件。另外由于绝缘材料容易产生摩擦起电，因此不能采用金属和绝缘材料作防静电材料。而是采用表面电阻l×105Ω·cm以下的所谓静电导体，以及表面电阻1×105-1×108Ω·cm的静电亚导体作为防静电材料。例如常用的静电防护材料是在橡胶中混入导电碳黑来实现的，将表面电阻控制在1×106Ω·cm以下。

4.2泄漏与接地：对可能产生或已经产生静电的部位进行接地，提供静电释放通道。采用埋大地线的方法建立“独立”地线。使地线与大地之间的电阻＜10Ω。(参见GBJl79或SJ／T10694—1996)静电防护材料接地方法：将静电防护材料(如于作台面垫、地垫、防静电腕带等)通过1MΩ的电阻接到通向独立大地线的导体上(参见SJ／T10630-1995)。串接1MΩ电阻是为了确保对地泄放＜5mA的电流，称为软接地。设备外壳和静电屏蔽罩通常是直接接地，称为硬接地。

4.3导体带静电的消除：导体上的静电可以用接地的方法使静电泄漏到大地。放电体的电压与释放时间可用下式表示：

UT=U0L1/RC

式中UT-T时刻的电压(V)U0一起始电压(V)R-等效电阻(Ω)C-导体等效电容(pf)一般要求在1秒内将静电泄漏。即1秒内将电压降至1OOV以下的安全区。这样可以防止泄漏速度过快、泄漏电流过大对ESDS造成损坏。若U0=500V，C=200pf，想在1秒内使UT达到100V，则要求R=1．28×109Ω。因此静电防护系统中通常用1MΩ的限流电阻，将泄放电流限制在5mA以下。这是为操作安全设计的。如果操作人员在静电防护系统中，不小心触及到220V工业电压，也不会带来危险。4.4非导体带静电的消除：对于绝缘体上的静电，由于电荷不能在绝缘体上流动，因此不能用接地的方法消除静电。使用离子风机:

离子风枪(离子风扇)等能对不同极性的带电体进行电离，并在20秒钟以内将高至1000V的电压衰减到低于100V以下,在消除静电的同时又能消除表面灰尘.在静电场或静电压有潜在危险时，必须使用离子风枪或离子风机等来中和静电或者静电场；每个班次开拉前必须检查其电源是否开；离子风枪嘴离工件正确的使用距离为15厘米左右,离子风机离工件正确的使用距离为30厘米左右.吹气时须注意检查位置。测量频次为每月进行一次.非导体带静电的消除措施对EPA区离子风枪,具体参数如下：

离子风枪

总衰减时间平衡电压EMI(电磁干扰)

从1000到100伏特<5秒平衡电压U<±50伏特离子风枪引起的电磁干扰EMI不能干扰电子仪器。

使用静电消除剂:

静电消除剂属于表面活性剂。可用静电消除剂檫洗仪器和物体表面，能迅速消除物体表面的静电

控制环境相对湿度:控制相对湿度可提高非导体材料的表面电导率，使物体表面不易积聚静电。相对湿度（RH）控制在50%左右，例如北方干燥环境可采取加湿通风的措施湿度对经典的影响对照表如下:

相对湿度对静电电压影响对照表温度:21℃左右静电电压(V)静电产生途径10-20%RH60-90%RH从地毯上走过350001500在乙烯基地板上走过12000250工人在工作台工作6000100乙烯基包封的生产说明7000600普通聚乙烯袋200001200垫以聚氨基甲酸酯海绵的工作椅180001500非导体带静电的消除措施

采用静电屏蔽:

对易产生静电的设备可采用屏蔽罩(笼)，并将屏蔽罩（笼）有效接地。工艺控制法：