静电放电防护知识

静电放电防护知识內容摘要﹕1.靜電放電之簡介-1.1什麼是靜電-1.2靜電放電之來源-1.3靜電電壓與濕度之關係-1.4為何要作靜電放電防護-1.5一般性靜電放電防護原則2.國際靜電放電防護之標準-2.1零件之靜電放電敏感度-2.2表面阻抗之頻譜

-2.3

-2.4等級3.各作業區之靜電放電防護等級與措施

3.1接地3.2人員之準備3.3工作區之準備 3.4設備之準備3.5採購 3.6接收與庫房3.7備料與發料 3.8產品之裝配﹑測試與包裝4.靜電放電防護設施﹑檢測之標準與維護5.文件6.訓練

靜電是由物質表面的正/電荷分離所造成的電位。帶電物體的四週會產生靜電場。靜電是看不到且感覺不到,但它卻時時刻刻的存在我們身邊。物質可分為導電體﹑半導體與絕緣體三種,以上三種物質都會因磨擦及空氣中相對濕度的不同而產生不同的靜電。靜電產生後,可以利用導體路徑而排放,在速度上則以導電體最快,半導體次之,絕緣體最慢。1.靜電放電之簡介

1.1什麼是靜電

靜電的產生來自於不同導體相互磨擦,發生直接接觸或靜電場的感應,電子會從一個原子遷移至另一個原子,累積的靜電荷從一個高靜電荷流向另一個相反極性的低靜電荷,特別是地面,因而破壞原有的平衡狀態,導致物體間電荷的移動產生電流,稱為靜電放電主要的靜電產生者:-塑膠,公文夾,包裝材,衣服,工作台面,地板,高速氣流主要的靜電產生與轉移方式-走路,磨擦,脫衣服,從椅子站起來,與帶電物接觸影響靜電產生的因素-相對濕度-接觸面積-材料的導電性-磨擦頻率1.2靜電放電之來源

1.3靜電電壓與濕度之關係

靜電產生方式靜電電壓10~20%RH65~90%RH

1.走過地毯350001500

2.走過維尼龍製地板120002503.工作檯面上的作業員6000100

4.工作說明書的維尼龍封套70006005.工作椅墊上聚氯基甲酸乙脂泡沫塑料1800015006.從工作檯面上取塑膠袋200001200靜電是無所不在,只是程度不同。靜電放電是傷害微電子元件最大元兇。靜電產生後,會隨各種不同路徑排放,而形成靜電放電,隨其放電速度與數量,會對人員及電子產品產生相當程度的傷在無塵室中靜電是會吸引空氣的微塵。靜電放電最大的傷害不是立即將產品打壞,而是將產品變成“危險良品”的半不良品,使得產品在客戶手中產生嚴重的可靠度問題,這是會造成公司莫大的損失。1.4為何要作靜電放電防護在指定的靜電放電防護區內,所有人員不可在沒有做任何防靜電措施下,直接接觸任何產品。所有的電子零件﹑半成品與成品都應該視為靜電敏感零件，在搬運拿取這些物品時，不可接觸任何裸露的電路部份。傳送靜電敏感零件時，必須放置在適當的容器,不可接受任何未妥善包裝的靜電敏感零件，而且只有在靜電放電防護區內、已接地的工作人員才可以打開靜電放電敏感零件的包裝拿取靜電敏感零件時，一定要帶適當地接地的腕帶，對於高移動性的拿取動作，則可使用具有導電性的鞋跟帶或踝帶，直接與地墊接地。確保工作檯面是使用不會產生靜電的材料。確保靜電放電防護設備都己適當的接地並且其導電功能正常。所有人員都必須施以適當的靜電防護課程及所有靜電放電防護區一定要貼上明確的警示標語

1.5一般性靜電放電防護原則2.國際靜電放電防護之標準

2.1零件之靜電放電敏感度零件名稱

敏感度範圍(V)1.MOSFET100~2002.EPROM1003.JFET140~70004.OP-AMO190~25005.CMOS250~30006.FilmResistor300~30007.SchottkyDiodes300~25008.BipolarTransistor300~70009.SchottkyTTL1000~25002.國際靜電放電防護之標準

2.2表面阻抗之頻譜ElectricallyConductive10~105~109~10121014~DissipativeAnti-StaticCriticalAreaForStaticControlInsulativeDODHDBK263

ANSI/EIA-541ConductionDissipativeInsulative2.國際靜電放電防護之標準

2.3符號2.國際靜電放電防護之標準

2.4等級MIL-STD-1686AANSIEOS/ESDVoltageRangeClass1Class00To<249VoltsClass1Class1A250To<499VoltsClass1Class1B500To<999VoltsClass1Class1C1000To<1999VoltsClass2Class22000To<3999VoltsClass3Class3A4000To<7999VoltsClass3Class3B>8000Volts3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.1等級

SMTAIMI零件加工區材料加工區T/SF/APacking零件庫房組裝材庫房成品庫房工程工作區視訊產品影像產品通信產品儲存元件輸入元件平面顯示關鍵組件光電消費Class0(-100~+100Volts)Class0Class0Class0Class1CClass0Class0Class1CClass0Class1CClass1CClass03.各作業區之靜電防護等級與措施

3.1等級F/A

靜電電壓範圍產品類別等級

視訊產品Class00<249Volts通信產品Class00<249Volts輸入元件Class00<249Volts儲存元件Class00<249VoltsDEFClass00<249VoltsADTClass00<249VoltsAMTClass00<249Volts

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施3.2.1接地接地目的a）接地是所有靜電對策中最重要的一措施,接地的目的在形成發生在帶電體上的靜電荷對大地的洩放電路,以此防止物體儲存電荷成為帶電體。b）用以防止近帶電體附近的物體的靜電感應。c）用以抑制帶電物體的電位上升.防止靜電用接地的主要目的是對帶電荷的物體對大地的洩放,而不應該是電器絕緣不良所發生的漏電電流的洩放回路,以及電力設備發生故障時的故障電流回路,故大地、靜電與設備的地最好各自獨立使用。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施接地工作應注意的事項a)接地方法,接地象對都不能有所差錯,但必須注意,如做得不確實或不穩定,則反而會成為災害的起因。b)雖容許靜電對策用的接地與其他目的的接地可共用,但必須留意共同部份的電路會有除靜電洩漏以外的電流出現。c)接地位置選擇容易確認的地點。並且視需要而實施維護與管理。d)雖帶電物體為金屬導體時,為防止帶靜電,此金屬導體必須接地。但如有一金屬物體要靠近帶電物體時,如把金屬物體加以接地，則可能因此而與帶電物體間發生靜電放電,對此情況,除以接地的靜電措施以外,尚需要其他的靜電對策。e)只靠金屬面與金屬面的接觸而沒另有其他加強措施的接地或連接,則可能會由於震動,金屬面的汙染而接觸而成為絕緣狀態,故必須避免之。其實接地或連接都是構成靜電洩漏電流的電路的一部份，故應避免容易成為絕緣狀態的機械性接觸，而應做成可通電流的電路。f)宜從構造上考慮做到隨時能接地，或能自動接地。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施接地的維護與管理a）從靜電防止接地的規劃設計至維護管理需要規定責任範圍，負責人以利工作的推行。b）要做好接地設備的管轄範圍，設置路徑等的設置規範，設計施工規範，點檢規範等以及有關實施及維護上所需規範,並確實執行c）接地工作上有需要做例外措施時，必須事先明定夠資格承認的負責人，並須獲得其承認。d）管理請參考Doc.904-C06“ESDControlProcedure”等有關規定。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施3.2.2人員的準備（1）靜電防護衣袖必須比個人衣服長,必須完整地保留製造廠商的標幟以利求証。避免穿著如耐龍、壓克力或聚脂等人造絲材料做的衣服，因為它們會在低濕環境下產生高靜電電荷。（2）拿取所有未保護的靜電敏感零件時,一定要在操作員與工作表面上的按扣或接地之間連接一條腕帶,腕帶必須與操作員的裸皮膚直接接觸。如使用導電性地墊來排除電荷的地方，則不必使用腕帶與工作表面,但操作員必須穿踝帶於兩個鞋子,以便達到適當的接地。（3）在所有的靜電敏感零件的工作區和裝配過程中拿取零件的接腳或端子時,一定要帶抗靜電手套、或抗靜電指套。赤裸的手指一定不可以接觸到欲焊接的部位。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施3.2.2工作區的準備（1）在靜電放電防護工作站裡,所有的物品都要接地在同一電位,包括操作人員、工作檯面、工具、有蓋的箱子、物料盒及靜電放電敏感零件。任何一項如有不同的電位,便會對靜電敏感零件產生損害。對於有懷疑的地區則應使用靜電錶測量靜電量,發現不合格時應立即採取對策。（2）任何會接近靜電放電防護區的人員一定要接受教育訓練並通過靜電放電知識訓練課程。訪客在進入靜電放電防護區域內之前,一定要給予適當的教導,並且由該地區受過訓練的人員陪同。靜電放電防護區域必須在其周圍或出入口的地板上貼上黃黑交替的條紋膠帶。（3）所有會產生電磁場的電力設備,其外殼一定要接地,並且在這些裝備與工作表面之間用橡膠墊或其他相容材質加以隔離。一些利用交流(AC)或直流(DC)電力設備的塑膠外殼,如終端機、測試設備、PC、…等,要用靜電錶進行測試,如其靜電電壓在100伏特以下,則不會造成危險。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施(4)從靜電放電防護區消除所有會產生靜電的塑膠材料,並且以具有抗靜電性或導電性的材料取代之,且在工作表面上不可以放置非抗靜電之物品。(5)靜電放電防護區的相對濕度必須保持在40～65％之間,此一範圍可將絕緣物上所產生的靜電降至最小。為確保相對濕度之維持，可在製造工作區域內具有代表性的位置掛上相對濕度指示器,以利監視。對於無法控制在此相對濕度範圍內的地區,則需要注意額外的預防工作,例如使用濕度產生器、局部空氣離子化器，當作第二道防線。(6)驗證工作檯面是否為具有防護性工作檯面,完整的工作表面可以從接地電線和腕帶連接點加以區別。然後驗證腕帶與工作表面的連接是否適當。工作表面必須用一條軟式接地電線連接到ESD接地電線，腕帶一定要連接到工作表面上的按扣或連接點。(7)新工作站設立之後,一定要用靜電錶來確認其靜電電荷在100伏特以下。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施(8)在使用腕帶並不安全或者作業時有大距離移動的考慮時,可使用具有導電性的墊子,然後用軟式接地電線將導電墊再連接到ESD接地點。使用導電墊時,便必須穿導電性的鞋子或配帶踝帶。不可同時使用腕帶和踝帶,因為它們是並聯的,如此會降低對人身保護的水準。(9)消除工作區域中的所有塑膠物品,並且應使用不會產生靜電的刷子來進行清洗工作。無論如何，絕對不可使用人造毛刷，來處理靜電敏感零件、半成品與成品。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施3.2.3設備的準備（1）利用接地式三插頭將交流（AC）電力測試設備的金屬外殼接地，或在外殼與設備接地點之間,連接一條硬式接地電線。（2）確保金屬外殼已接地的設備已經用橡膠腳墊或相等的材料和工作表面做電氣性的隔離。（3）終端機、監視器、測驗設備、…等快速傳送煤介物的設備，在操作時會產生強大的靜電電荷，因此，在操作之前一定要先將其外殼適當的予以接地。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施3.2.4採購（1)靜電放電敏感零件交貨時之包裝（製造商及供應商的來源要求）a.來源的包裝一定要能夠保護電子零件的接腳和端子,不會在搬運及交貨的情況下受到外物的傷害。零件接腳及端子的包裝材料必須是非腐蝕性、抗靜電性及導電性的,而且也不可以影響到零件接腳和端子的長期焊接性。b.必須使用靜電放電防護材料包裝電子零件，最好的防護方法是用不同的材料做為內層和外層的包裹。c.導電性材料是用來包裝主動電子零件，因為它們除了具備無靜電產生的功能之外，尚有隔離電場的效果。靜電放電敏感零件、半成品和成品一定要用靜電隔離袋來包裝。3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施

（2）所有會產生靜電放電的包裝材料，如袋子、薄膜、氣泡墊、泡沫、盤子、管子、薄片或其他用一般塑膠製的物品,都必須採取消除靜電的措施。只有具有導電性或抗靜電性的材料,才可用來包裝靜電放電敏感的零件、半成品與成品。（3）包裝靜電放電敏感電子零件的外層表面必須貼上靜電放電的警告標示。3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施安全的包裝方法(a)雙排線包裝（DlP）和其他類似包裝的半導體一定要用內部是高導電性的套管包裝，並且用導電性或抗靜電性的塞子防止移動。(b)用來包裝一般形狀的靜電放電敏感零件的塑膠容器一定是具有高導電性的材料為核心。(c)其他不尋常形狀的靜電放電敏感零件的接腳和端子可先擠進非腐蝕性且具有導電性的泡沫中，然後再全部放進抗靜電袋子內。(d)電阻器、電容器、變壓器和電感器等被動零件，只要用抗靜電材料圍繞起來即可。(e)表面黏著型的主動零件，例如無引線晶片承載器等，一定要放在具有導電性的容器內，表面黏著型的被動零件，如晶片式電阻器等，則可放在具有抗靜電性或導電性容器內。對靜電放電越敏感的零件，要用越高導電性的材料。3.2.5接收與倉儲（1）在靜電防護工作區,已戴靜電環的人員才可打開靜電敏感零件的包裝。（2）收至未妥善地做好靜電放電防護包裝的靜電放電敏感零件時,應該馬上通知採購負責人員,並請零件工程師確認該零件是否真的是靜電放電敏感零件,如果該零件是屬於MIL-DOD-HDBK-263中規定Class1,2零件,或者其他工業標準規定的靜電放電敏感零件,則必須退回供應商,並要求其採取對策和更換符合規定包裝的零件或成品。假如不是上述Class1,2的零件,則應適當予以包裝並要求供應商採取對策。（3）非靜電放電敏感零件的包裝不可危害到靜電放電敏感零件，因此，在生產區域內不應該有會產生靜電放電的包裝材料。這些零件可以用一般的聚乙烯塑膠袋包裝,但是它們必須在各區域小心地與靜電放電敏感零件和成品加以隔離。印刷電路裸板可以使用一般的未密封聚乙烯塑膠袋。紙箱不會產生靜電,因此不會對靜電敏感零件造成威脅。在作業區域內,盡量使用具有抗靜電性或導電性的有蓋容器。（4）所有包裝靜電放電敏感零件和成品的容器,外面一定要貼上警告標示。3.2.6備料與發料（1）在靜電放電防護站上打開靜電敏感零件的包裝,依照需求量組配成套,再按規定重新適當地包裝。（2）裝盛套裝零件和靜電放電敏感零件的容器,一定要貼上警告標示。（3）在工廠內的所有搬運過程中,靜電敏感零件必須保存在保護的包裝袋,直到它們到達一個有靜電放電防護的工作站為止。（4)為避免造成損害起見,所有的靜電敏感零件應該儲存在倉庫中特定的地區,並且使用具有導電性、電場隔離作用的包裝袋來發放主動零件;用抗靜電的包裝袋來發放被動零件。（5）不可使用膠帶來捆綁微電子零件的套管、印刷電路板,因為大部份的膠帶在撕去時會產生相當高的靜電電荷。在這種場合,可以使用橡膠帶、棉線、夾子、大型抗靜電袋、大型隔離袋或類似的方法替代之。3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施(8)在使用腕帶並不安全或者作業時有大距離移動的考慮時,可使用具有導電性的墊子,然後用軟式接地電線將導電墊再連接到ESD接地點。使用導電墊時,便必須穿導電性的鞋子或配帶踝帶。不可同時使用腕帶和踝帶,因為它們是並聯的,如此會降低對人身保護的水準。(9)消除工作區域中的所有塑膠物品,並且應使用不會產生靜電的刷子來進行清洗工作。無論如何，絕對不可使用人造毛刷，來處理靜電敏感零件、半成品與成品。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施3.2.7產品之裝配﹑測試與包裝A.裝配（1）在靜電放電防護工作站裡，將盛裝靜電敏感零件的保護包裝袋、盒、箱等放在已接地的工作表面或其他已接地的表面,來排除包裝上殘餘的靜電電荷,然後小心地把零件放在工作表面上或直接放在工作表面上具有抗靜電性或導電性的容器、物料盒或配料器。假如是使用金屬台車或類似材料做輸送時,當台車體到達目的後一定要先接地後,才可移動其中的物品。（2）將靜電敏感零件、半成品存放在防靜電保護區內。（3）在接觸接腳之前,先將修剪、成形或零件彎腳的工具與工作表面接觸,以釋放積蓄的靜電荷。（4）加熱槍、風扇和其他低速度的空氣吹風機並不會產生具有危險程度的電壓，故可在各地區使用。

3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施B.產品測試

Input/Output

（1）需確保所有的測試設備已經做適當的接地。(2)在電源操作之前應先確保所有的外殼均已適當地予以接地。（3）電力存在時，不可從連接器或插座上移離零件、半成品或成品。（4）不可使用三用電錶xl的電阻值刻度來測試靜電放電敏感零件或成品,因為它會產生危險的瞬間大電流,必須使用高輸入阻抗的電錶刻度。（5）在連接電纜連接插頭於機板上的交配插座之前和移開任何保護蓋、插頭和插座外殼之前,一定要短暫的接觸,以排除電纜與機板之間的任何

靜電電荷。（6）教育所有作業人員及領班,認識正確的防靜電措施。3.各作業區之靜電防護等級與措施

3.2措施PCBA

（1）需確保所有的測試設備已經適當的接地。（2）在使用探針或測試引線接觸靜電敏感零件之前,應先將探針或測試引線接地。(2)所有人員需配戴靜電環或防靜電手套。（3）使用排放靜電或不產生靜電的容器來運送靜電敏感零件。（4）避免使用塑膠製的工具,並把所有不用塑膠品移離工作區。（5）靜電環每天至少檢查一次。（6）拿取PCB須配戴防靜電手套或使用靜電隔離袋來保護。（7）教育所有作業人員及領班,認識正確的防靜