ESD教育训练版课件

ESD教育訓練教材MrightChang

訓練課程大綱壹.靜電放電(ESD)介紹貳.ESD防制之目的參.ESD基本知識介紹肆.ESD基本防護方法及傷害類別伍.ESD防制之設備儀器介紹與使用陸.ESD防制基本作業規範摩擦生電與靜電放電人體與地毯摩擦產生靜電放電後人體電荷平衡人體經接地後放電人體放電模式(HBM)的ESD是指因人體在地上走動磨擦或其他因素在人體上已累積了靜電，當此人去碰觸到IC時，人體上的靜電便經由IC的腳(pin)而進入IC內，再經由IC放電到地上去。此放電的過程會在短到幾百毫微秒(ns,nanosecond,10-9sec)的時間內產生數安培的瞬間放電電流，電流會把IC內的元件給燒毀。人體放電模式(HBM)的ESD是指因人體在地上走動磨擦或其他因素在人體上已累積了靜電，當此人去碰觸到IC時，人體上的靜電便經由IC的腳(pin)而進入IC內，再經由IC放電到地上去。此放電的過程會在短到幾百毫微秒(ns,nanosecond,10-9sec)的時間內產生數安培的瞬間放電電流，電流會把IC內的元件給燒毀。此放電模式(CDM)是指IC先因磨擦或其他因素而在IC內部累積了靜電，但在靜電累積的過程中IC並未受傷。此帶有靜電的IC在處理過程中，當其pin去碰觸到接地面時，IC內部的靜電便會經由pin自IC內部流出來，而造成了放電的現象。此種模式的放電時間更短，僅約幾毫微秒之內，而且此放電現象更難以真實的被模擬。ESD傷害類別CatastrophicFailure:致命傷害Ａ.元件死亡Ｂ.廠內可驗出Ｃ.只占ESD傷害的10%Latent/WalkingWounded潛伏傷害Ａ.元件仍可用,但不知何時出問題,可能事后被退貨.Ｂ.最花錢的ESD損害.Ｃ.占ESD傷害的90%.

貳.ESD防制之目的改善產品品質並減少及防制ESD對電子產品的損害。藉由教育訓練的實行，降低產品不良的發生與耗損。改善客戶產品損害，增加產品可靠度。降低客戶抱怨，提昇信譽。參.ESD基本知識介紹影響靜電荷產生量的因素相對溼度物質材料(摩擦電序列)接觸的面積摩擦頻率典型的ESD電壓

認識靜電放電靜電之產生靜電壓(kV)相對溼度20%相對溼度80%在乙烯基材質的地板走動120.25在人造地毯上走動351.5坐離發泡椅墊181.5拿起聚乙烯塑膠袋200.6在地上滑動苯乙烯材質的箱子181.5移除PC板上的Mylar膠帶121.5PC板上的收縮膜163作動真空吸錫器81噴電路冷凝噴霧劑155溫度:21℃導電材料

認識靜電放電防制105Ω/square1012Ω/square●導電材料(ConductiveMaterials)電流可輕易穿過或流過的材料

●兩個導體接觸時,電荷會快速移轉

●可使用接地的方式來「中和」靜電荷

●表面電阻率小於1×105Ω/square或其體積電阻率小於1×104Ω-cm的材料(EIA-625,MIL-263B,ESDADV1.0)●帶電時電荷會分布於表面

●受材料形狀、附近的接地或帶電物體影響

●需特別注意因感應而產生靜電的情況

●可使用Fieldmeter量測材料上的靜電壓靜電消散材料與靜電屏蔽材料

認識靜電放電防制105Ω/square

1012Ω/square

●靜電消散材料(StaticDissipativeMaterials)

●穿過或流過材料的電流量由材料的表面電阻率或表面電阻來決定

●表面電阻率至少為1×105Ω/square且小於1×1012Ω/square,或其體積電阻率至少為1×104Ω-cm且小於1×1011Ω-cm(ESDADV1.0,EIA-625-1994,MIL-263B)

●與另兩種材料以電阻值的範圍作為區別●靜電屏蔽材料(StaticShieldingMaterial)可防止元件遭受外界靜電場破壞的一種保護屏障(EIA-625)絕緣材料

認識靜電放電防制105Ω/square1012Ω/square

●絕緣材料(InsulativeMaterials)可防止或限制電流穿過或流過的材料

●最主要的靜電源

●表面電阻率大於1×1012Ω/square或其體積電阻率大於1×1011Ω-cm的材料(EIA-625-1994;ESDAADV1.0-1994)

●電阻非常大,很少電子可以流經表面或穿過材料

●可能同時在表面的不同位置上出現正負電荷

●以Fieldmeter量測的結果僅能當作參考

●在EPA中應儘量避免使用

日常生活中的靜電量

人體走動3.5kv人體離開座位10kv人脫夾克15kv投影機滑動10kv

以上會因濕度不同而有變化肆.ESD基本防護Ａ.接地GroundingB.中和NeutralizationC.屏蔽Shielding接地系統主要目的：將靜電防護設施接地，提供一個路徑使靜電消散材料、導電材料及個人接地設備在同一個電位上，減少ESDS元件受到破壞。(ESDS6.1)人員安全防護：考慮人員碰觸電源時，通過人體的電流。故接觸人體的接地系統必須要有限流電阻(靜電環)。ESDGround(SoftGround)靜電放電接地

能夠使靜電產生源(人或物)藉由此路徑到接地的端點、排線、金屬線或其他接地系統。(EIA-625)Ground(HardGround)實接地藉由電子線路或特殊設備和大地(Earth)連接的導電接點

，和大地間具零電位差。接地線用導體

接地用導體需要有足夠的機械強度、耐腐蝕且不會發生斷線之電線或金屬導體。ESD傷害類別CatastrophicFailure:致命傷害Ａ.元件死亡Ｂ.廠內可驗出Ｃ.只占ESD傷害的10%Latent/WalkingWounded潛伏傷害Ａ.元件仍可用,但不知何時出問題,可能事后被退貨.Ｂ.最花錢的ESD損害.Ｃ.占ESD傷害的90%.

伍.ESD防制之設備儀器介紹與使用表面阻抗測試器靜電壓測試器離子風扇靜電環測試器靜電環表面阻抗測試器功能:檢測工作表面靜電消散功能是否符合規範，以減少敏感元件受到ESD破壞校驗頻率:

1次/年操作步驟:1.將測試設備置於欲量測之位置2.施以適當之壓力3.按下綠色鈕4.進行表面阻抗檢測並記錄讀值靜電壓測試器功能:檢測環境&工作區域之靜電壓值是否低於敏感材料規範校驗頻率:

1次/年靜電環測試器功能:檢測作業員所戴之靜電環功能是否正常(可接受的範圍800k歐姆至9M歐姆)校驗頻率:

1次/季操作步驟:1.檢查測試器接地線是否確實接地2.將靜電環依正常操作程序配戴3.按下測試鈕4.靜電環測試器自主檢測方式:在不接地情況下，做自主檢測

此三項測試均PASS，即測試器“OK“靜電環型式：粘帶式、金屬、紡織品、鬆緊帶式安全性：必須要有限流電阻(通常為1M,1/4W)來保護人體安全.

陸.ESD防制基本作業規範

教育訓練及認證各單位須有一固定之ESD負責人，並經過公司安排之教育訓練及認證，負責安排每日的測試工作與記錄，並作每月之自主檢查。各單位視各自情況安排內部教育訓練並應附有檢定之記錄。所有於靜電安全工作區域作業之人員，均需通過教育訓練及檢定。

ESD管制標誌及標籤EPA:ElectroStaticProtectedArea說明：表一（部份）技術要求實施流程或方法建議範圍接地／連接系統設備接地(R)<1.0ohmAC阻抗輔助設備接地<1.0ohmAC阻抗等電位連接<1.0×109ohm共同接地點(R)<1.0ohmAC阻抗個人接地靜電環系統(坐/站)<35×106ohm地板-鞋系統<35×106ohm或<100伏特保護區工作表面<1.0×109ohm,<200伏特靜電環(R)0.8×106ohm~1.2×106ohm靜電鞋<1.0×109ohm靜電地板<1.0×109ohm靜電椅<1.0×109ohm離子風扇<±50伏特offset說明：表一（部份）架子<1.0×109ohm移動設備<1.0×109ohmAC電源工具<1.0ohm使用電池的工具<1.0×1012ohm溼度30~70RH%保護物料標籤靜電衣1.0×105~1.0×1011ohmESD包裝(R)導電<1.0×104ohm靜電消散≧1.0×104to<1.0×1011ohm遮蔽<50nJ靜電手環/腳環Wriststrap/heelstrap1M±20%throughstrap靜電消散桌墊/地板

靜電消散型工作表面對地電阻值between105and109/sq

導電型工作表面對地電阻值between103and105/sq

導電地板其接地之電阻值between2.5×104and5×106

/sq

靜電消散紡織物品靜電防護衣、帽