ESD教育培训教材

ESD教育训练教材

训练课程大纲一.静电放电(ESD)介绍二.ESD防制之目的三.ESD基本知识介绍四.ESD防制之设备仪器介绍与使用五.ESD防制基本作业规范壹.静电放电(ESD)介绍静电原因:摩擦、剥离、感应...机制:物质因失去或得到电子而带电静电放电原因:电位不同物体间的电荷移转不一定伴随有电弧或火花发生摩擦生电与静电放电人体与地毯摩擦产生静电放电后人体电荷平衡人体经接地后放电剥离生电物质A(电荷平衡)接触

分离物质B(带负电荷)物质A(带正电荷)物质B(电荷平衡)静电放电模式

人体放电模式

(Human-BodyModel，HBM)

机器放电模式

(MachineModel，MM)

组件充电模式

(Charged-DeviceModel，CDM)

人体放电模式(HBM)的ESD是指因人体在地上走动磨擦或其他因素在人体上已累积了静电，当此人去碰触到IC时，人体上的静电便经由IC的脚(pin)而进入IC内，再经由IC放电到地上去。此放电的过程会在短到几百毫微秒(ns,nanosecond,10-9sec)的时间内产生数安培的瞬间放电电流，电流会把IC内的组件给烧毁。

人体放电模式(HBM)的ESD是指因人体在地上走动磨擦或其他因素在人体上已累积了静电，当此人去碰触到IC时，人体上的静电便经由IC的脚(pin)而进入IC内，再经由IC放电到地上去。此放电的过程会在短到几百毫微秒(ns,nanosecond,10-9sec)的时间内产生数安培的瞬间放电电流，电流会把IC内的组件给烧毁。

机器放电模式(MM)的ESD是指机器(例如机器手臂)本身累积了静电，当此机器去碰触到IC时，该静电便经由IC的pin放电。因为大多数机器都是用金属制造的，其机器放电的等效电阻为0；由于机器放电模式的等效电阻为零，故其放电的过程更短，在几毫微秒到几十毫微秒之内会有数安培的瞬间放电电流产生，因此对组件的破坏力更大。

此放电模式(CDM)是指IC先因磨擦或其他因素而在IC内部累积了静电，但在静电累积的过程中IC并未受伤。此带有静电的IC在处理过程中，当其pin去碰触到接地面时，IC内部的静电便会经由pin自IC内部流出来，而造成了放电的现象。此种模式的放电时间更短，仅约几毫微秒之内，而且此放电现象更难以真实的被模拟。ESD三种模式比较HBM与MM-->人体、机器或环境带电HBM是最古老且最常发生的模式，但并非最严重的危害模式MM造成的故障与HBM类似，但电压却远低于HBM

，速度亦较HBM快

CDM-->组件带电造成ESD故障的主要原因上升时间最快速，产生大电流，快速放电贰.ESD防制之目的改善产品质量并减少及防制ESD对电子产品的损害。藉由教育训练的实行，降低产品不良的发生与耗损。改善客户产品损害，增加产品可靠度。降低客户抱怨，提升DELTA信誉。参.ESD基本知识介绍影响静电荷产生量的因素相对湿度物质材料(摩擦电序列)

接触的面积摩擦频率典型的ESD电压

认识静电放电静电之产生静电压(kV)相对湿度20%相对湿度80%在乙烯基材质的地板走动120.25在人造地毯上走动351.5坐离发泡椅垫181.5拿起聚乙烯塑料袋200.6在地上滑动苯乙烯材质的箱子181.5移除PC板上的Mylar胶带121.5PC板上的收缩膜163作动真空吸锡器81喷电路冷凝喷雾剂155温度:21℃摩擦电序列材料的影响

认识静电放电●所有材料皆可摩擦生电↑正(Positive)●钢(Steel)

●

空气(Air)

●木(Wood)

●

人手(Hands)

●橡胶(Rubber)

●

玻璃(Glass)

●

金(Gold)

●

毛发(Hair)

●

多元脂(Polyester)

●

石英(Quartz)

●

聚胺脂(Polyethylene)

●

尼龙(Nylon)

●聚乙烯(Polyethylene)

●

羊毛(Wool)

●

聚丙烯(Polypropylene)●

丝绸(Silk)

●

乙烯基(Vinyl)

●

铝(Aluminum)

●

硅(Silicon)

●

纸(Paper)

●铁弗龙(Teflon)

●

棉(Cotton)

↓负(Negative)导电材料

认识静电放电防制105Ω/square1012Ω/square●导电材料(ConductiveMaterials)

电流可轻易穿过或流过的材料

●两个导体接触时,电荷会快速移转

●可使用接地的方式来「中和」静电荷

●表面电阻率小于1×105Ω/square或其体积电阻率小于

1×104Ω-cm的材料(EIA-625,MIL-263B,ESDADV1.0)●带电时电荷会分布于表面

●受材料形状、附近的接地或带电物体影响

●需特别注意因感应而产生静电的情况

●可使用Fieldmeter量测材料上的静电压静电消散材料与静电屏蔽材料

认识静电放电防制105Ω/square

1012Ω/square

●静电消散材料(StaticDissipativeMaterials)

●穿过或流过材料的电流量由材料的表面电阻率或表面电阻来决定

●表面电阻率至少为1×105Ω/square且小于1×1012Ω/square,或其体积电阻率至少为1×104Ω-cm且小于1×1011Ω-cm(ESDADV1.0,EIA-625-1994,MIL-263B)

●与另两种材料以电阻值的范围作为区别●静电屏蔽材料(StaticShieldingMaterial)

可防止组件遭受外界静电场破坏的一种保护屏障

(EIA-625)绝缘材料

认识静电放电防制105Ω/square1012Ω/square

●绝缘材料(InsulativeMaterials)

可防止或限制电流穿过或流过的材料

●最主要的静电源

●表面电阻率大于1×1012Ω/square或其体积电阻率大于

1×1011Ω-cm的材料(EIA-625-1994;ESDAADV1.0-1994)

●电阻非常大,很少电子可以流经表面或穿过材料

●可能同时在表面的不同位置上出现正负电荷

●以Fieldmeter量测的结果仅能当作参考

●在EPA中应尽量避免使用

接地系统主要目的：将静电防护设施接地，提供一个路径使静电消散材料、导电材料及个人接地设备在同一个电位上，减少ESDS组件受到破坏。(ESDS6.1)人员安全防护：考虑人员碰触电源时，通过人体的电流。故接触人体的接地系统必须要有限流电阻(静电环)。ESDGround(SoftGround)静电放电接地

能够使静电产生源(人或物)藉由此路径到接地的端点、扁平电缆、金属线或其他接地系统。(EIA-625)Ground(HardGround)实接地藉由电子线路或特殊设备和大地(Earth)连接的导电接点，和大地间具零电位差。接地线用导体

接地用导体需要有足够的机械强度、耐腐蚀且不会发生断线之电线或金属导体。肆.ESD防制之设备仪器介绍与使用表面阻抗测试器静电压测试器离子风扇静电环测试器静电环表面阻抗测试器功能:检测工作表面静电消散功能是否符合规范，以减少敏感组件受到ESD破坏校验频率:

1次/年操作步骤:1.将测试设备置于欲量测之位置2.施以适当之压力3.按下绿色钮4.进行表面阻抗检测并记录读值静电压测试器功能:检测环境&工作区域之静电压值是否低于敏感材料规范校验频率:

1次/年静电环测试器功能:检测作业员所戴之静电环功能是否正常(可接受的范围800千奥姆至1.2百万奥姆)校验频率:

1次/季操作步骤:1.检查测试器接地线是否确实接地2.将静电环依正常操作程序配戴3.按下测试钮4.静电环测试器自主检测方式:

在不接地情况下，做自主检测

此三项测试均PASS，即测试器“OK“静电环型式：粘带式、金属、纺织品、松紧带式安全性：必须要有限流电阻(通常为1M,1/4W)来保护人体安全.

伍.ESD防制基本作业规范

教育训练及认证各单位须有一固定之ESD负责人，并经过公司安排之教育训练及认证，负责安排每日的测试工作与记录，并作每月之自主检查。各单位视各自情况安排内部教育训练并应附有检定之记录。所有于静电安全工作区域作业之人员，均需通过教育训练及检定。ESD管制标志及卷标静电安全工作站须以黄底黑字显示静电注意标示(EIA-471)，除非该工作站位于静电安全区域内。标示置放于静电安全工作站外，大小为距离1公尺处可清楚读取标示上之字体。所有放置ESD敏感组件之容器应于显而易见的位置贴上ESD静电防护标签。静电安全工作站之作业指导书应附有ESD静电防护标签。静电安全工作区域中无法避免之绝缘材料(OI架、文件夹…)时，应使用静电消散液覆盖其表面，并定期检测是否失效。

静电安全工作区未使用静电消散液导电地板之导电铜箔确实衔接厂务接地线，并每月进行不定点检测及记录；每三个月作清洗及打导电蜡之保养维护(若月检测未通过测试，即应进行维护工作)。所有人员进入静电安全工作区作业，应佩戴静电环并确实接地；每日定时检测并记录。作业人员进入无尘室须穿着静电鞋，且应每日检测并记录。作业人员进入静电安全工作区，应穿戴静电帽或防尘帽。静电衣经清洗后须检测并记录。永久性静电防护容器应符合规范，并应协请厂商提供证明。

静电量测建议允收规范静电防护搬运箱(料盒)静电消散型--外层阻抗值between106and109/sq--内层阻抗值between106and1011/sq--隔板阻抗值between106and1011/sq导电型