EOS与ESD检查培训资料(韩文)

EOS与ESD检查培训资料（韩文）EOS与ESD检查培训资料（韩文）EOS/ESDSeminar목차EOS/ESD기본개념.EOS의정의/원인.ESD의정의/원인2.정전기기본이론.정전기정의및대전원인.대전서열및삼성ESD기준.MSL자재관리.ESD정전기에의한불량Mechanism3.정전기공정관리.정전기점검절차.정전기점검항목.EOS/ESD점검방법.문제점개선사례2EOS/ESDSeminar목차EOS/ESD기1.EOS/ESD기본개념정의

제품의정해진절대정격(AbsoluteMaximumRating)을Over해서인가됨으로제품에오동작및파괴를유발하는모든종류의Stress들을통칭불량현상:ElectricalOver-Stress로인한Burnt및WireOpen(Decap.후저비율에서도관찰됨,특정pattern이녹아내림)EOS(ElectricalOver-Stress)31.EOS/ESD기본개념정의EOS유발원인

.Spec.limit이상의전압인가

.ImpulsiveSurge인가되는AC및DC전원의Switching/Noise에의하여급격히증가했다가감소하는전압,전류의과도적pulse

.ACleakAC전원을사용하는장비및시스템의Ground가Floating되었을때장비및시스템의Chassis에나타나는AC전압성분

.Swell/SagVoltage반도체부품에인가되는DC전원의급격한변동및Switching에의해발생되는Over(swell)/Under(sag)voltage.

.Latch-up반도체부품의상태가한번변경된후다른조치를취하지않은한그상태를계속유지하려는현상에의해기능상원하지않는부분에서발생되는제품의오동작또는파괴.1.EOS/ESD기본개념4EOS유발원인1.EOS/ESD기본개념4정의정전기방전진행시서로다른전위의물체사이에서직접적인접촉이나전자기장유도로전하가교환되는현상불량현상:작업자및다른부품과의discharge에의한ESD불량(HBM,CDM)ESD(Electro-staticDischarge)1.EOS/ESD기본개념HOTSPOT절연파괴5정의ESESD유발원인

.두물질간마찰

.전기장유도(induction)ESD불량유형

.EMIPulse(Wide-bandElectromagneticInterferencePulse)Spark형태로이루어지는방전으로전자기펄스를발생시켜시스템교란

.열에의한파괴(ThermalBreakdown)반도체소자의열이주위로전달되지못한채국부적인높은열로접합면단락(HotSpot)→HBM,MM

.유전체파괴또는절연파괴(DielectricBreakdown)MOSGate산화막에규정치이상의전류가흘러산화막층이파괴→CDM,HBM

.금속의용해(MetallizationMelt)금속부분이나Bondwire가끊어지는현상1.EOS/ESD기본개념6ESD유발원인1.EOS/ESD기본개념6정의.물체의원자는원자핵(+성질)과전자(-성질)가같은수로균형을이루고있으며,원자핵과결합력이약한최외각의자유전자가마찰이나기타외부에너지에의해전자의궤도를이탈하게됨.이물체는전기적으로불균형한상태인대전상태가되며,대전된물체가원래의상태로방전하지못하고정체되어있는상태의전기를정전기라함..정전기에의한방전을ESD(Electro-StaticDischarge)라함.정전기현상2.정전기기본이론+정전기-정전기7정의정전기정전기발생원인

.접촉성대전접촉:2개의서로다른물체가접촉,분리하였을때+,-의서로다른전하가발생.마찰:물체가마찰을일으켰을때마찰에의하여전하가분리.박리:서로밀착되고있는물체가떨어질때전하분리가일어남.분출:단면적이작은개구부로분출할때의마찰로인하여정전기가발생.충돌:작은입자와고체와의충돌에의해빠른접촉,분리가행해지며정전기가발생.파괴:고체및작은입자와같은물체가파괴되었을때,+,-전하의균형이깨지면서발생.

.유도성대전대전되지않는물체가대전체의전기장에노출되면,분극현상이발생되어가까운쪽은반대극성의전하가가장먼쪽은같은극성의전하가모이게되며,이때한쪽에서전하를끌어내면그물체는대전체가됨.2.정전기기본이론8정전기발생원인대전서열

.소재가접촉이나마찰할때(+)로대전하기쉬운것부터~(-)로대전하기쉬운것까지1열의순서대로세운것을말함.두물체간의거리가멀수록대전량(정전기발생량)이많아진다부품의Class분류(삼성ESD기준,HBM)

2.정전기기본이론(-)(+)대전서열동물의털유리사람의털나일론양모모피알루미늄비단종이면목재철동은금유황폴리에스테르셀룰로이드폴리우레탄폴리프로필렌폴리에칠렌PVC,비닐실리콘사람의손석면공기테프론DEVICETYPE파괴가능한정전기전압범위DEVICETYPE파괴가능한정전기전압범위

VMOS30V-C–MOS250V-

MOSFET100V-SCHOTTKY

DIODES300V-

GA,ASFET100V-FILM

RESISTORS300V-

EPROM100V-BIPOLAR트랜지스터380V-

JFET140V-ECL(P.C.B

LEVEL)500V-

SAW150V-SCR680V-

OP-AMP190V-구분PASS규격Fail허용규격CLASS0-250VCLASS1A250V500VCLASS1B500V1KVCLASS1C1KV2KVCLASS22KV4KVCLASS3A4KV8KVCLASS3B8KV-9대전서열2.인체대전과전기적충격관계

인체는3KV이하의정전기는거의느낄수없으나,반도체는인간이느끼지못하는100V에서도IC를파괴할수있다.2.정전기기본이론

인체대전전위

전기적

충격

정도

비

고1.0㎸

전혀느끼지않는다.

희미한방전음발생

방전의발광을본다

손끝에서방전발광

(주)인체의정전용량은사람에따라약간다르지만90-150㎊정도이다.2.0㎸

손가락외측에살짝느끼지만잘알수없다.2.5㎸

방전한부분이바늘끝에닿은듯한느낌이다.3.0㎸

따끔한아픔을느낀다.바늘에찔린느낌을받는다.4.0㎸

손가락에바늘로깊이찔린듯한아픔을느낀다.5.0㎸

손바닥이나팔꿈치까지전기충격을아프게느낀다.6.0㎸

손가락에강한아픔과팔전체에전기충격을느낀다.7.0㎸

손가락,손바닥에강한통증과마비되는느낌을받는다8.0㎸

손바닥내지팔꿈치까지마비되는느낌을받는다.9.0㎸

손목에강한통증과팔이마비되는느낌을받는다.10.0㎸

손전체의통증과전기가흐른느낌을받는다.11.0㎸

손가락에강한마비와손전체에강한전기충격을느낀다12.0㎸

강한전기충격으로몸전체를강타당한느낌을받는다.10인체대전과전기적충격관계습도와정전기발생량의관계

정전기의대전전압은환경조건(습도)과재질등에따라다르지만,일반적으로습도가낮을수로절연체의대전전압이높게나타남.아래의표와같이정전기발생량은상대습도에따라크게좌우되므로습도가50%선을유지하도록관리해야한다.

그이상높을시에는정전기발생량은줄겠지만,금속들이부식되기쉽다.

.습도는온도변화에따라민감하게변화한다.5℃,65%인습도가20℃로온도가올라가면습도는24%로,온도에따라크게변한다.2.정전기기본이론대

전

물상

대

습

도저

습

(10-20%)고

습

(65-90%)

­

카페트위를걷는동작­

비닐바닥위를걷는동작­

작업대의작업자­

비닐포장자재­

작업대에서폴리백을드는동작­

폴리우레탄으로채운의자

35000V12000V

6000V

7000V20000V18000V

1500V

250V

100V

600V1200V1500V

11습도와정전기발생량의관계흡습(습기)민감자재에대한관리

.MSL:제품이습기에민감한정도를나타내는LEVEL(Moisture-SensitivedevicesLevel)

.밀봉상태저장시간:밀봉일로부터1년.포장이개봉된자재는

사용기간확인하여BAKING기준표대로실시후사용2.정전기기본이론MSL밀봉상태저장기간개봉후,사용시간Baking이필요한경우Baking이조건밀봉일자12흡습(습기)민감자재에대한관리MSL및Baking기준표(참고사항)2.정전기기본이론

Level

30℃/상대습도60%RH이하에서Bag개봉후생산가능시간

1

30℃/상대습도85%RH이하에서제한없음

21년

2a4주

3168시간

(7일)흡습관리자재[관리라벨부착]

4

72시간

(3일)

5

48시간

(2일)

5a

24시간

(1일)

Package두께Level125℃에서Bake[Tray부품]40℃에서의Bake[Reel부품]

1.4mm이하

2a

4시간

5일

3

7시간11일

4

9시간13일

510시간14일

5a14시간19일

2.0mm이하

2a18시간21일

324시간33일

431시간43일

537시간52일

5a48시간68일[MSLLEVEL][BAKING기준표]13MSL및Baking기준표(참고사항)2.정전기ESD정전기에의한반도체불량의Mechanism

.HBM(HumanBodyModel)인체에대전된정전기방전수천~수만V까지대전된작업자가부품에접촉하는경우정전기가순간적으로방전되어수KW의전력이흐르면서부품을파괴하게됨

.CDM(ChargedDeviceModel)부품에대전된정전기방전부품의운반,보관,취급등의과정에서접촉성대전이이루어져부품이정전압을유지하고있다가접지에접촉되어순간적으로방전을일으켜파괴하게됨.2.정전기기본이론인체부품중요파라메타

14ESD정전기에의한반도체불량의MechanismESD정전기에의한반도체불량의Mechanism

.FIM(FieldInducedModel)정전기장에대전된부품의방전전,자기장에노출된부품에서IC내부의전하가IC표면위로끌려와IC내부의Data를틀리게만들어오동작을발생시킴.전하Q가만들어내는정전기전계의강함은

E=Q/4πε。r²[V/m]로써

정전기유도량은전하Q의크기에비례하고,거리의제곱에반비례한다.

.MM(MachineModel)부품취급설비에대전된정전기방전Ex)ICMount시설비를통한누설전류가IC에유입되어파괴됨.2.정전기기본이론15ESD정전기에의한반도체불량의Mechanism국제시험규격(ESD시험)

정전기내압측정방법:CondenserCharge전압인가법

2.정전기기본이론규격명HBMMMCDMESDAssociationStandardESDSTM5.1Ds.5.2Ds.5.3MILStandardMIL-STD-883D--EIAJStandardA114-BA115-A-JEDECStandardA114-BA115-AC101-A16국제시험규격(ESD시험)2.정전기기본이론규Ground(접지)정전기방전및누전,낙뢰로인한갑작스런전압이발생할때제품보호및감전예방을위하여외부로전압이흘러갈수있도록하는장치정전기용접지와전원접지간절연저항관리:2㏁이상관리

2.정전기기본이론구분요약용도저항값1종접지피뢰기,방전기등의접지정전기접지용10Ω2종접지고압및특별고압의외함접지전원접지용150/I3종접지저압기계기구의외함접지전원접지용100Ω특별3종접지저압기계기구의외함접지10Ω17Ground(접지)2.정전기기본이론구분요약용도저정전기유발인자들

2.정전기기본이론18정전기유발인자들2.정전기기본이론18정전기점검절차3.정전기공정관리정전기공정관리절차유통경로파악항목/기준결정취약부품파악Glass점검실시/표준화

1)사용하고있는정전기취약부품파악Class1~3로분류

2)부품업체↔사용공정까지의유통경로파악

이동,보관수단및환경파악

3)정전기점검항목및기준결정

점검항목및기준결과정전기관리LayOut작성

4)CheckList화하여정기적인점검실시및표준화

점검주기,LevelCheck,대책내용,Main접지점검등을표준에명시19정전기점검절차3.정전기공정관리정전기공정관리절정전기점검Point3.정전기공정관리

구

분

수입검사보관기판조립장비자동삽입

CHIP실

수삽입

납땜

및

후가공기판TEST조정완성기판조립제품

포장출하소비자에의A/S

제전장치

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어스링(장비는

접지)

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테이블

MAT

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FLOOR

MAT(제전타일)

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제전복/제전화

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제전용

핀셋/골무/장갑

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SHIELD

BAG

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도전성

스틱

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도전성

필름

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도전성

콘테이너

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출입구

제전커튼

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ANTI-STATIC

포장재

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20정전기점검Point3.정전기공정관리

수보기자C수EOS/ESD점검방법

.ACLeak(누설전압)점검방법3.정전기공정관리1.Tester(DVM)를AC전압으로선택한다.2.한쪽단자는인체에연결하고,다른한쪽은점검할부위에접촉시켜누설전압을측정한다.※하나의장비에서여러부위를측정하여가장높은전압값을측정값으로한다.3.판정기준:AC5V이하일것4.측정주기:1회/주이상5.측정대상:PBA(반도체)취급생산관련각종설비,검사기,JIG,인두기,공구류등21EOS/ESD점검방법3.정전기공정관리1.TesEOS/ESD점검방법

.Earth-Ring점검방법3.정전기공정관리1.어스링을손목에밀착하여착용한다.2.집개를어스링측정기의클립과접촉시킨후,금속판을누른다.3.판정기준:양품(초록색)/불량(붉은색)4.측정주기:1회/일이상5.측정대상:전기물취급작업자Earth-Ring측정기DVM측정기1.Tester(DVM)를Ω저항으로선택한다.2.집개와한쪽단자(검정)를접촉시킨다.3.다른한쪽단자(붉은)와어스링의손목띠부분의금속과접촉시킨다.3.판정기준:1.0㏁±10%4.측정주기:1회/일이상5.측정대상:전기물취급작업자22EOS/ESD점검방법3.정전기공정관리1.어스링EOS/ESD점검방법

.정전기점검방법3.정전기공정관리1.측정기의전원을ON시킨다.(Shied부착을제거)2.ZeroSetting을실시한후,측정하고자하는Point에초점을맞추어측정한다3.판정기준:100V이하4.측정주기:1회/주이상5.측정대상:부품IC류,부품기타,인체,설비/계측기6.이온건또는이온블로워측정시별도대전체를이용(ex.사원증)정전기점검(1)정전기점검(2)1.측정기의전원을ON시킨후,ZeroSetting을실시한다.2.윗면Shied를장착하고,이온블로워20cm거리에서측정한다3.판정기준:20V이하4.측정주기:1회/주이상5.측정대상:이온블로워6.기타:본체의접지상태및후면Filter의Clean관리상태확인23EOS/ESD점검방법3.정전기공정관리1.측정기EOS/ESD점검방법

.표면저항점검방법3.정전기공정관리1.제전Mat및제전Tile측정Point에표면저항측정기를올려놓는다.2.3초후,측정결과를확인한다.3.판정기준:10^6~10^9Ω/㎠4.측정주기:1회/주,월이상표면저항점검(제전Mat,제전Tile)24EOS/ESD점검방법3.정전기공정관리1.제전EOS/ESD점검방법

.인체전위점검방법3.정전기공정관리1.인체전위측정기의전원을ON시킨다.2.측정기의Out/GND부분을인체Ground에연결시킨다.3.어스링을착용한작업자에게측정기봉을쥐게하여측정한다.4.측정후,M버튼을눌러측정값을복원5.판정기준:5V이하6.측정주기:1회/주이상인체전위점검25EOS/ESD점검방법3.정전기공정관리1.인체EOS/ESD점검방법

.인두팁점검방법3.정전기공정관리1.Tester(DVM)를Ω저항으로선택한다.2.한쪽단자(검정)를전원GND와접촉시킨다.3.다른한쪽단자(붉은)는인두팁과접촉시킨다.3.판정기준:10Ω이하/AC5V이하4.측정주기:1회/주이상5.측정조건:인두기전원ON후,5분이상에이징실시후측정인두팁접촉저항점검인두온도점검1.인두온도측정기의전원을ON시킨다.2.인두팁을5분이상가열한다.3.측정인두팁을세척하고,납을조금녹임4.인두기팁을측정기센서에접촉한다.(3~10S정도)5.측정온도확인한다.6.판정기준:350±10℃(참고)7.측정주기:1회/주이상26EOS/ESD점검방법3.정전기공정