ESD靜電防護(hù)知識(shí)培訓(xùn)

.,ESD靜電防護(hù),培訓(xùn)課程,Createdby:顏林,.,序言隨著電子科技的高速發(fā)展，我們電子產(chǎn)品的體積也越來(lái)越細(xì)小,工藝越來(lái)越復(fù)雜,半導(dǎo)體材的質(zhì)要求也是越來(lái)越高.而靜電對(duì)半導(dǎo)體的破壞卻因半導(dǎo)體的高集成化而變得加容.靜電防護(hù)是一個(gè)全員參與的系統(tǒng)工程。為確保產(chǎn)品的質(zhì)和提升客戶的滿意,我們必須在靜電的防護(hù)方面作出有效的動(dòng),來(lái)達(dá)成我們的質(zhì)目標(biāo),才能好地提升公司聲譽(yù)、增加公司利潤(rùn)。,.,ESD防護(hù)體系,.,ESD防護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成硬件部分1.人體靜電防護(hù)用品2.生產(chǎn)防護(hù)設(shè)施3.周轉(zhuǎn)防護(hù)用品4.包裝防護(hù)用品5.ESD環(huán)境控制系統(tǒng)6.靜電消除設(shè)備7.生產(chǎn)設(shè)備接地8.特殊防靜電用具(品)9.靜電測(cè)試設(shè)備軟件部分1.人員培訓(xùn)2.ESD防護(hù)文件3.相關(guān)防靜電專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)4.規(guī)章制度/操作規(guī)范5.完整的質(zhì)量保證體系6.各種防靜電警示標(biāo)志7.零件/產(chǎn)品儲(chǔ)存和運(yùn)輸要求,.,ESD防護(hù)系統(tǒng)的組成,.,ESD課程簡(jiǎn)介1、ESD的定義2、ESD標(biāo)識(shí)3、靜電的產(chǎn)生4、靜電的危害5、靜電的消除方法6、ESD防護(hù)要求7、ESD檢測(cè)儀器8、ESD相關(guān)技術(shù)要求,.,一、ESD的定義,.,1、ESD中文意思：靜電放電或靜電釋放英文全稱：ElectroStaticDischarge2、什么是靜電？簡(jiǎn)單講就是靜止不動(dòng)的電荷就是靜電3、什么是ESD（靜電放電）？電荷在不同電位物體間相互轉(zhuǎn)移而出現(xiàn)瞬間放電的現(xiàn)象4、ESDS(ElectrostaticDischargeSensitive)靜電敏感度是一種描述產(chǎn)品受ESD損害的敏感程度5、SSD（staticsensitivitydevice）靜電敏感器件是一種易受ESD損壞的靜電敏感元器件(如IC、晶體管等),一、ESD的定義,.,a.ESD產(chǎn)生原理,具有不同靜電電位的物體由于直接接觸或靜電感應(yīng)所引起的物體之間靜電電荷的轉(zhuǎn)移（Electro-Static-Discharge）通常指在靜電場(chǎng)的能量達(dá)到一定程度之后，擊穿其間介質(zhì)而進(jìn)行放電的現(xiàn)象.,.,b.現(xiàn)實(shí)生活中的ESD現(xiàn)象,閃電冬天脫掉化纖面料衣服，聽到啪啪的響聲冬天或干燥天氣碰到金屬部件（門鎖）,人體被電到干燥的氣候里人梳頭發(fā)時(shí)頭發(fā)順著梳子飄動(dòng)塑膠片吸附碎紙片,接觸門鎖被電,碎紙片吸附在塑膠紙上,雷電,.,b.放電與電極特性之關(guān)系,.,二、EPA、ESD標(biāo)識(shí),.,二、EPA、ESD標(biāo)識(shí),1、EPA（ElectrostaticProtectedAreas）中文意思：靜電防護(hù)區(qū),生產(chǎn)線ESD防護(hù)區(qū)警示線,ESD防護(hù)區(qū)警示牌,2、ESD標(biāo)識(shí)：（靜電敏感器件標(biāo)識(shí)、靜電防護(hù)標(biāo)識(shí)）,靜電敏感器件標(biāo)識(shí),靜電防護(hù)標(biāo)識(shí),此2種標(biāo)識(shí)均表示接觸此材料前需做好防靜電工作,.,三、靜電的產(chǎn)生,.,1、摩擦：如接觸、操作、移動(dòng)產(chǎn)品均會(huì)發(fā)生摩擦，均產(chǎn)生了靜電。,三、靜電的產(chǎn)生,.,2、感應(yīng):如產(chǎn)品放在緣絕體旁邊時(shí)，產(chǎn)品會(huì)感應(yīng)到靜電并發(fā)生靜電放電,.,3、低濕度:濕度低于30%RH時(shí)極易產(chǎn)生靜電,.,4、分離:膠布、標(biāo)簽紙的分離均會(huì)產(chǎn)生極高的靜電,.,四、靜電的危害,.,四、靜電的危害,主要分為3類：電子產(chǎn)品的危害（損壞/損傷）人身安全（人體電擊）火災(zāi)、爆炸（油庫(kù)起火爆炸）電子產(chǎn)品的危害分類2種：突發(fā)性（損壞）：當(dāng)時(shí)就破壞產(chǎn)品導(dǎo)致不良產(chǎn)生（主要現(xiàn)象有：功能失效、測(cè)試不良等），發(fā)生機(jī)率占ESD損壞率為的10%。潛在性（損傷）：當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)不了（主要現(xiàn)象有：測(cè)試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、產(chǎn)品的壽命縮短、而造成不滿意的客戶），發(fā)生機(jī)率占ESD損壞率為的90%。ESD損壞電子產(chǎn)品最小電壓為20,.,電子產(chǎn)品受ESD損壞的4個(gè)特點(diǎn),隱蔽性：人體帶電是電子產(chǎn)品靜電損傷主因，但因?yàn)槿梭w所感知的靜電放電電壓為23KV小于3KV的人體靜電，對(duì)人而言幾乎無(wú)法感知。復(fù)雜性：電子產(chǎn)品有精，細(xì)，小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而失效分析相當(dāng)復(fù)雜,如此有些靜電損傷現(xiàn)象難以與其它原因造成的損傷加以區(qū)別隨機(jī)性：只要電壓超過(guò)或接近靜電敏感電壓閥值,就可能對(duì)零件造成損壞;靜電的產(chǎn)生和放電都是瞬間發(fā)生的，及難預(yù)測(cè)和防護(hù);在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)均可能發(fā)生。潛在性：有些元器件在損傷后并不馬上表現(xiàn)出來(lái),只是性能下降,并不馬上失效;但多次累加放電會(huì)給器件造成內(nèi)傷而形成隱患,.,主要損壞模式分為3類：人體模型(HBM)：人員未接地接觸產(chǎn)品,造成產(chǎn)品損壞機(jī)器模型(MM)：產(chǎn)品接觸放置在未接地的工裝、儀器、設(shè)備上,造成產(chǎn)品損壞帶電器件模型(CDM)：本身帶電的材料或產(chǎn)品接觸放置于導(dǎo)體上,造成產(chǎn)品損壞,ESD損壞途徑模式,.,人體與靜電電壓的判定標(biāo)準(zhǔn),小于3000V的靜電是看不見(jiàn)、摸不著的,可感受的ESD電壓都在3,000volts以上可感受的ESD電壓都在6,000volts以上可看到的ESD電壓都在8,000volts以上,.,各種組件的靜電敏感,.,.,.,五、靜電的消除方法,.,五、靜電的消除方法,靜電的消除方法消除方法主要分為類：減少、防止靜電的產(chǎn)生1、屏蔽（靜電衣、帽、包裝袋、周轉(zhuǎn)容器等）2、耗散（ESD防護(hù)設(shè)施）3、加濕（溫濕度控制）消除靜電1、接地（人體、工裝、儀器、設(shè)備、周轉(zhuǎn)設(shè)施接地）2、中和（離子風(fēng)機(jī)）,.,靜電衣帽、包裝袋、周轉(zhuǎn)容器等,1、屏蔽,.,ESD防護(hù)設(shè)施,2、耗散,.,溫濕度計(jì)溫濕度記錄表,3、加濕（溫濕度控制）:溫度：234濕度：6015%RH,.,人體、工裝、儀器、設(shè)備、周轉(zhuǎn)設(shè)施,4、接地,.,離子風(fēng)機(jī),5、中和,.,ESD防護(hù)裝備,人體防護(hù)用品(靜電衣帽、鞋、手環(huán)、手環(huán)報(bào)警器、手套、手指套)生產(chǎn)防護(hù)施設(shè)（靜電皮、地板、箱、盒、框、托盤、袋）工裝、儀器、設(shè)備、設(shè)施接地（烙鐵、電批、設(shè)備、儀器、工裝、臺(tái)墊）周轉(zhuǎn)、包裝防護(hù)用品(靜電包裝袋、物料車、物料架)輔助工具、材料(靜電鑷子、刷子、IC吸筆、棉簽等)靜電消除設(shè)備（離子風(fēng)機(jī)）生產(chǎn)環(huán)境控制（溫濕度控制）檢測(cè)儀器（人體綜合測(cè)試儀、靜電手環(huán)測(cè)試儀、表面靜電壓測(cè)試儀、離子風(fēng)機(jī)測(cè)試儀、表面電阻測(cè)試儀、萬(wàn)用表等）,.,六、ESD防護(hù)要求,.,ESD防護(hù)總要求,1.所有進(jìn)入ESD防護(hù)區(qū)域的人員必須按要求穿戴好防靜電著裝，接觸ESD敏感元器件或組件的時(shí)必須先做好防靜電工作。2.所有生產(chǎn)過(guò)程中使用的工裝、儀器、設(shè)備、工作桌等均必須接地以防止漏電傷人,或損壞晶體材料3.靜電敏感元器件或組件在包裝、儲(chǔ)存、周轉(zhuǎn)等過(guò)程中必須使用防靜電袋、箱、盒、框、托盤等,所有ESD包裝相關(guān)材料必須張貼明顯的ESD標(biāo)簽。4.所有靜電防護(hù)區(qū)域必須用EPA標(biāo)識(shí)牌或ESD膠布標(biāo)示,靜電敏感元器件或組件必須與非ESD材料的工作須用品相隔30CM以上，靜電電壓低于+/-100V。5.所有ESD防護(hù)設(shè)施必須定期檢測(cè)并做好相應(yīng)的測(cè)試記錄,如靜電手環(huán)、鞋、烙鐵等的測(cè)試。6.物料車、架等周轉(zhuǎn)車均需接地并有接地鐵鏈及導(dǎo)電輪7.EPA內(nèi)凡涉及到操作靜電敏感元器件或組件的所有桌面都必須是防靜電的桌面。8.靜電敏感元器件或組件的操作、處理區(qū)域不得使用未經(jīng)ESD負(fù)責(zé)人認(rèn)可的非ESD材料，新進(jìn)、更換新的ESD材料需通知ESD負(fù)責(zé)人檢測(cè)，判定合格后方可使用。9.所有從事ESD相關(guān)工作之人員,皆必須接受ESD訓(xùn)練,并經(jīng)檢定考試認(rèn)證合格者方可從事該項(xiàng)工作,認(rèn)證有效期為一年,違反ESD兩次為認(rèn)證失效需重新培訓(xùn)與考核。,.,靜電衣、帽、鞋穿戴要求,頭發(fā)、衣服、手鐲、手表、戒指等個(gè)人物品或非ESD物品不得外露，均需放入靜電衣帽內(nèi),.,靜電手環(huán)的佩戴及測(cè)試記錄要求,靜電手環(huán)佩戴時(shí)，金屬鐵片必須緊貼皮膚，金屬鐵片最好是佩戴在手腕內(nèi)側(cè)部位，使其接觸更加良好。靜電手環(huán)測(cè)試時(shí)，佩戴好靜電手環(huán)，手環(huán)插頭插至測(cè)試的插孔內(nèi)。靜電手環(huán)接ESD接地線時(shí)，先佩戴好靜電手環(huán)，將鱷魚夾的牙齒部分夾至ESD接地線上（注意：有靜電手環(huán)報(bào)警器的區(qū)域不得使用此接地方法）每班上班前測(cè)試（上下午上班前各測(cè)試1次）不良者及時(shí)通知組長(zhǎng)更換并重新測(cè)試及記錄使用靜電手環(huán)單獨(dú)測(cè)試靜電手環(huán),.,靜電臺(tái)墊接地要求,每班班前檢查自己崗位上的靜電皮接地是否良好，否則通知組長(zhǎng)處理清洗時(shí)不得使用酒精、洗水等高強(qiáng)性溶劑，應(yīng)使用DI水、清水等柔性溶劑,更不得在靜電臺(tái)墊上亂涂亂劃,.,靜電物料車、臺(tái)車、箱、框接地要求,檢查并保持靜電物料車接地鐵鏈、導(dǎo)電輪直接與靜電地板接觸,.,工裝、儀器、設(shè)備接地要求,每班班前檢查自己崗位上的工裝、儀器、設(shè)備接地是否良好，否則通知組長(zhǎng)處理,.,非ESD材料、高靜電材料,面臺(tái)上或ESD敏感材料存放區(qū)不得使用非ESD材料,生產(chǎn)須用的物品必須與ESD敏感材料保持30CM以上,.,包裝、存儲(chǔ)、周轉(zhuǎn)用品的使用要求,包裝、存儲(chǔ)、周轉(zhuǎn)產(chǎn)品時(shí)需用靜電箱、袋、刀卡、泡棉、物料架、盒、托盤、框、車等防靜電設(shè)施,.,人體防護(hù)用品的使用要求,所有人員(包括員工、管理人員、客戶、供應(yīng)商、開發(fā)人員等外來(lái)人員)接觸靜電敏感元器件或組件時(shí)需佩戴靜電手環(huán)，特殊產(chǎn)品需使用防靜電手套與防靜電手指套,生產(chǎn)使用輔助材料需用靜電刷子、鑷子、IC吸筆、棉簽等,.,EPA標(biāo)識(shí)的張貼要求,EPA標(biāo)識(shí),靜電防護(hù)區(qū)警示牌：用于大區(qū)域的劃分與標(biāo)識(shí)，起警示作用生產(chǎn)線ESD防護(hù)區(qū)警示線：用于規(guī)劃生產(chǎn)線的部分EPA,起警示作用,.,ESD防護(hù)標(biāo)識(shí)的張貼要求,靜電箱、袋、放置架、盒、托盤、框上均需張貼ESD防護(hù)標(biāo)識(shí)，沒(méi)有ESD標(biāo)識(shí)的防護(hù)靜電箱、袋、放置架、盒、托盤、框（即無(wú)經(jīng)ESD認(rèn)可的）不可用于存儲(chǔ)、包裝靜電敏感元器件、組件,.,ESD防護(hù)操作要求,產(chǎn)品運(yùn)輸操作要求物料、產(chǎn)品必須使用有接地鐵鏈、接地線、靜電臺(tái)墊的物料車周轉(zhuǎn)或運(yùn)輸，靜電敏感元器件、組件必須放入靜電箱、盒、袋內(nèi)再周轉(zhuǎn)或運(yùn)輸，取放時(shí)先將物料車接地并佩戴靜電手環(huán)，再操作或處理,.,ESD防護(hù)操作要求,清洗操作要求清洗時(shí)需使用防靜電刷，不可使用非ESD刷子，且清洗的動(dòng)作不易過(guò)快,同時(shí)需佩戴靜電手環(huán),接觸或操作IC、晶體管等靜電敏感材料前必須佩戴好靜電手環(huán)，再使用防靜電鑷子，不可使用全金屬鑷子,以免出現(xiàn)CDM帶電器件模型放電，損壞產(chǎn)品,.,七、靜電檢測(cè)儀器,.,靜電檢測(cè)儀器,.,靜電材料分類,靜電屏蔽材料：表面電阻小于104,表面電阻率小于104,體積電阻小于103,體積電阻率小于103的材料靜電導(dǎo)電材料:表面電阻104-106,表面電阻率104-106，體積電阻103-105,體積電阻率103-105的材料靜電耗散材料：表面電阻106-1011，表面電阻率106-1012，體積電阻105-1011,體積電阻率105-1011的材料絕緣材料：表面電阻值在1012以上的材料抗靜電材料：指摩擦不產(chǎn)生靜電，或摩擦產(chǎn)生的靜電電壓小于+/-100V的材料防靜電材料：耗散材料與導(dǎo)電材料統(tǒng)稱,.,常用防靜電材料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),靜電接地棒接地電阻值1EPA的線體、工裝、儀器、設(shè)備接地電阻值10靜電手環(huán)、防靜電臺(tái)墊接地扣電阻為0.8-1.2M烙鐵、電批對(duì)地電阻小于20，漏電壓值5VAC靜電臺(tái)墊的表面、對(duì)地電阻值106109靜電箱、盒、托盤、物料架表面電阻值1051011集成電路包裝管表面電阻值1041010防靜電海綿、泡棉、包裝袋表面電阻值1051011防靜電鞋系統(tǒng)電阻值105108防靜電手套、手指套表面電阻1051011防靜電地板的表面電阻值105109防靜電服的表面電阻值1051010防靜電鑷子、刷子、吸筆表面電阻值1051011,.,ESD標(biāo)準(zhǔn),國(guó)際靜電放電協(xié)會(huì)(ESDA)國(guó)際認(rèn)可的規(guī)范ESDS20.20,ANSI/ESDSX.X-200X,etc.美國(guó)軍標(biāo)建立較早且嚴(yán)格MIL-STD-1686B(1992)其它國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC,IEEE,IPC,etc.國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)標(biāo)，國(guó)軍標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB,GJB,SJ,etc.開發(fā)內(nèi)部ESD文件系統(tǒng)PI-M002-001“ESDControlSpecifications&Requirements”客戶標(biāo)準(zhǔn)和要求,.,ESD標(biāo)準(zhǔn),國(guó)際靜電放電協(xié)會(huì)(ESDA)國(guó)際認(rèn)可的規(guī)范ESDS20.20,ANSI/ESDSX.X-200X,etc.美國(guó)軍標(biāo)建立較早且嚴(yán)格MIL-STD-1686B(1992)其它國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC,IEEE,IPC,etc.國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)標(biāo)，國(guó)軍標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB,GJB,SJ,etc.開發(fā)內(nèi)部ESD文件系統(tǒng)PI-M002-001“ESDControlSpecifications&Requirements”客戶標(biāo)準(zhǔn)和要求,.,ESD防護(hù)文件與記錄表單,1.LX/文件-,2.記錄表單-,3.ESD小組組織架構(gòu)及功能4.ESD巡檢計(jì)劃、清單、報(bào)告,.,接受培訓(xùn)人員,領(lǐng)導(dǎo)管理人員設(shè)計(jì)工程師現(xiàn)場(chǎng)工程師維護(hù)、修理技術(shù)人員倉(cāng)儲(chǔ)人員質(zhì)量控制和檢測(cè)人員,.,八、ESD相關(guān)技術(shù)要求,.,八、ESD相關(guān)技術(shù)要求,環(huán)境要求,ESD區(qū)域溫濕度要求范圍為：溫度234，濕度45%75%。如果環(huán)境的相對(duì)濕度降低到40%，高ESD敏感元器件、組件必須包裝和保護(hù)。,.,ESD接地要求,ESD接地分系統(tǒng)可利用故障保護(hù)地線或信號(hào)參考地線（直流工作地線）作為接地母線，不可用防雷接地線做為接地母線，ESD接地電阻1。不允許交流線路與ESD線路平行鋪設(shè)，條件困難時(shí)不允許平行鋪設(shè)長(zhǎng)度大于3.5米，以防交流信號(hào)對(duì)ESD地線造成干擾。每半年對(duì)靜電接地棒檢測(cè)1次并記錄,.,設(shè)施要求,人體防護(hù):進(jìn)入ESD敏感區(qū)域的作業(yè)員工必須穿防靜電服、防靜電鞋，作業(yè)時(shí)必須戴好防靜電手環(huán)設(shè)備要求:ESD區(qū)域所有可能會(huì)接觸到ESD敏感物料的設(shè)備及工裝金屬部分必須良好接地，非金屬工裝、工具也必須是防靜電材料制作，表面摩擦電壓不超過(guò)+/-100V，靜電電壓不超過(guò)+/-10V，并做好定期檢測(cè)作業(yè)區(qū)周邊要求:所有不必要的絕緣體如塑料制成的杯子和個(gè)人物品都不準(zhǔn)進(jìn)入ESD保護(hù)區(qū)。在ESD保護(hù)區(qū)內(nèi)，所有必要絕緣體，如果靜電大于2kV的，應(yīng)該與低靜電敏感器件保持至少30cm距離；靜電大于10V的物體應(yīng)距離高靜電敏感產(chǎn)品至少30cm。2kV及10V是指，在測(cè)量位置處測(cè)得的電場(chǎng)值（反映為電壓量）。測(cè)試靜電用的手持式儀器與被測(cè)物體的距離應(yīng)在儀器標(biāo)定的有效范圍內(nèi)，該測(cè)試距離將保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。地板:ESD工作區(qū)域地板使用防靜電地板或?qū)щ姷匕?，地板表面電阻小?09，每3個(gè)月檢測(cè)1次。工作臺(tái)、座椅:ESD區(qū)域工作臺(tái)使用耗散臺(tái)墊并良好接地，ESD作業(yè)區(qū)域員工使用的座椅要使用防靜電椅或?qū)щ娨危遗c地板直接接觸，其表面電阻小于109大手推車、小轉(zhuǎn)件車和貨架：ESD保護(hù)區(qū)域里所有的大手推車、小轉(zhuǎn)件車和貨架都必須有接地措施，并且在貨架表面的任何一點(diǎn)對(duì)地電阻須小于109,如果貨架正被用于ESD敏感器件的測(cè)試，必須用一條地線將貨架連接到地以減少電荷積累。用在ESD保護(hù)區(qū)域的手推車必須每臺(tái)車至少安裝一個(gè)接地裝置、一根接地鐵鏈、2只導(dǎo)電轉(zhuǎn)可移動(dòng)物料架或轉(zhuǎn)件車ESD防護(hù)方式:防靜電轉(zhuǎn)件車除了處于轉(zhuǎn)移或運(yùn)輸中，應(yīng)將安裝的防靜電專用鄂魚夾，夾持臨近的防靜電專用線（黃綠色）上或?qū)Ｓ媒拥嘏派希蛊淇煽拷拥?，卸放掉因移?dòng)而產(chǎn)生的靜電；沒(méi)有鋪設(shè)防靜電皮的金屬轉(zhuǎn)件車，不可以直接放置裸體ESD物料，,.,ESD區(qū)域標(biāo)識(shí),ESD物料存儲(chǔ)與ESD物料生產(chǎn)區(qū)域用靜電保護(hù)條與其它區(qū)域分割開來(lái)，且在作業(yè)場(chǎng)所有明顯的ESD保護(hù)標(biāo)志。如受條件限制，非ESD物料進(jìn)入ESD管理區(qū)域，必須要有明確標(biāo)識(shí)，且距ESD物料30cm以上獨(dú)立存放。如使用防靜電屏蔽材料包裝的ESD物料，存放和運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)ESD無(wú)特別要求如使用防靜電材料包裝的ESD物料，可以直接放置在金屬貨架上，但金屬貨架必須良好接地。對(duì)使用防靜電袋封裝的、且已裝箱的ESD物料，貼上防靜電標(biāo)識(shí)單獨(dú)存放即