ESD培訓(xùn)教程(共27張)

1、Quanta Computer Inc. June.2002 Quanta Computer Inc. 達(dá)豐(上海)電腦有限公司ESD培訓(xùn)教材Quanta Computer Inc. June.2002 靜電放電(ESD) 簡(jiǎn)介u靜電放電（ESD）就是不同電位的兩個(gè)物體之間產(chǎn)生的電荷快速流動(dòng)的現(xiàn)象，簡(jiǎn)而言之即電荷的快速中和 。u靜電電荷會(huì)不斷積累，直到造成電荷產(chǎn)生的作用停止、電荷被泄放或者達(dá)到足夠的強(qiáng)度可以擊穿周圍物質(zhì)為止。電介質(zhì)被擊穿后，靜電電荷會(huì)很快得到平衡，這種電荷的快速中和就稱為靜電放電。 Quanta Computer Inc. June.2002 靜電是怎樣產(chǎn)生的？u我們知道所有的

2、物質(zhì)都由原子構(gòu)成，原子中有電子和質(zhì)子。當(dāng)物質(zhì)獲得或失去電子時(shí)，它將失去電平衡而變成帶負(fù)電或正電，正電荷或負(fù)電荷在材料表面上積累就會(huì)使物體帶上靜電。電荷積累通常因材料互相接觸分離而產(chǎn)生，也可由摩擦引起，稱為摩擦起電。u有許多因素會(huì)影響電荷的積累，包括接觸壓力、摩擦系數(shù)和分離速度等。 Quanta Computer Inc. June.2002 靜電的危害uESD對(duì)半導(dǎo)體元件的損害可能是當(dāng)今半導(dǎo)體界最為頭痛，也是最重要的一個(gè)問(wèn)題，其造成的破壞也是不易被覺(jué)察的。u由于靜電在很小的電阻上快速泄放電壓，泄放電流會(huì)很大，可能超過(guò)20安培，如果這種放電通過(guò)集成電路或其他靜電敏感元件進(jìn)行，這么大的電流將對(duì)設(shè)計(jì)

3、為僅導(dǎo)通微安或毫安級(jí)電流的電路造成嚴(yán)重?fù)p害。 Quanta Computer Inc. June.2002 靜電危害流程圖靜電危害流程圖Quanta Computer Inc. June.2002 日常生活中常遇到靜電造成的困擾日常生活中常遇到靜電造成的困擾 日常生活中常遇到靜電造成的困擾（如：尼龍衣服吸附身體、梳子吸附頭髮、螢光幕吸附灰塵、手摸門把感到電擊等），工業(yè)界靜電的危害類型為化工製程中設(shè)備或產(chǎn)品摩擦產(chǎn)生靜電，當(dāng)大量靜電累積產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象時(shí)，若周遭為易燃性蒸氣或粉塵則可能被引燃，造成火災(zāi)或爆炸等不幸的事故，亦或電子工業(yè)中靜電的放電造成CMOS 積體電路氧化層損壞，產(chǎn)品良率下降，雖然靜

4、電未放電，但累積在晶圓上的靜電根據(jù)布朗定律也比未帶靜電的晶圓增加250倍的粒子吸附能力，而造成產(chǎn)品的品質(zhì)缺陷，有鑑於靜電在化工業(yè)與電子工業(yè)不同型態(tài)之危害，將分別敘述其危害形成的原因與防制的方法。Quanta Computer Inc. June.2002 ESD ESD 影響電子系統(tǒng)的四種基本模式影響電子系統(tǒng)的四種基本模式uESD 電流直接貫穿系統(tǒng)較弱部份並且造成系統(tǒng)混亂或損害u藉由靜電電場(chǎng)感應(yīng)而造成系統(tǒng)混亂uESD 電流流經(jīng)系統(tǒng)接地線路影響而造成系統(tǒng)混亂或損害uESD 發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)因耦合而造成系統(tǒng)混亂Quanta Computer Inc. June.2002 ESD ESD 引起

5、的失效模式引起的失效模式u直接損壞線路元件並使線路故障失去功能u消弱線路元件功能並在一段時(shí)間後失去功能 (潛在失效)此種潛在失效不可見(jiàn)亦無(wú)法於功能測(cè)試中顯現(xiàn)出來(lái)此種潛在失效不可見(jiàn)亦無(wú)法於功能測(cè)試中顯現(xiàn)出來(lái)Quanta Computer Inc. June.2002 為什麼要作為什麼要作ESD 控制控制?u避免灰塵吸附u減低元件被破壞u減少產(chǎn)品失效或運(yùn)作不穩(wěn)定u避免人員受傷u預(yù)防火災(zāi)或爆炸發(fā)生u每年因靜電不當(dāng)釋放所造成損失高達(dá)數(shù)十億美金以上Quanta Computer Inc. June.2002 如何做好如何做好ESD控制控制u 1. 設(shè)立ESD小組與聯(lián)絡(luò)人u 2. 確定損失程度u 3. 評(píng)

6、估設(shè)備，製程與需求u 4. 確認(rèn)ESD敏感元件u 5. 建立評(píng)審制度u 6. 獲取高階管理的支持u 7. ESD控制步驟與規(guī)範(fàn)u 8. 人員訓(xùn)練u 9. 審視，監(jiān)督，分析，報(bào)告，回饋，改善Quanta Computer Inc. June.2002 常用靜電使用設(shè)備常用靜電使用設(shè)備uElectrostatic Voltmeters/fieldmeters : 靜電表uDigital OHM Meter : 數(shù)字歐姆表uAir Ionizer : 離子風(fēng)扇uWrist strap or Foot Strap (Optional) : 靜電手環(huán)或腳環(huán)uConductive Bag & An

7、tistatic Magazine : 導(dǎo)電袋及抗靜電管uCaution Label : 提醒標(biāo)簽uAnti-Static Void Filler :抗靜電泡墊uDissipative Table/Floor MAT (Optional) : 靜電地毯或桌墊uEsd protected work station : 無(wú)靜電工作桌uCaution Sign : 提醒看板uESD Protective Shoes Tester : 靜電鞋測(cè)試器Quanta Computer Inc. June.2002 u數(shù)位歐姆表數(shù)位歐姆表 三用電錶或直流電阻表應(yīng)可量測(cè) 0.1 歐姆到 1 M 歐姆 +/-10

8、% 範(fàn)圍的電阻,且開(kāi)路電壓應(yīng)大 於1.5 V 以上.u離子風(fēng)扇離子風(fēng)扇 工作時(shí)必須置於距離離子風(fēng)扇4英尺圓弧內(nèi), 兩邊各近似45度角範(fàn)圍內(nèi).且方向正對(duì)著工作區(qū)域 任何靜電敏感的材料放於工作臺(tái)之前, 必須把離子風(fēng)扇先打開(kāi),而且中途不可關(guān)掉. u靜電手環(huán)或腳環(huán)靜電手環(huán)或腳環(huán) 靜電環(huán)必須有 1 M 歐姆+/-10% 的電阻連接到導(dǎo)電或靜電傳導(dǎo)的工作桌面. 若因此使得靜電環(huán)與接地間形成2M 歐姆 +/- 10% 之電阻是可接受的.靜電環(huán)的工作電阻必須以如下的迴路每班檢驗(yàn)並做記錄,而其阻抗值 需介於 : 或500k 到 10 MEGA 歐姆. Quanta Computer Inc. June.2002

9、 u導(dǎo)電袋及抗靜電管導(dǎo)電袋及抗靜電管 1. 當(dāng)不在靜電防護(hù)區(qū)域或工作站時(shí)所有的靜電敏感材料必須裝在靜電防護(hù)包裝之內(nèi). 2. 材料在貯存或運(yùn)送中必須以導(dǎo)電管子,袋子或?qū)щ娙萜鞯确ɡ谌萜靼b. 3. 管子要用抗靜電或?qū)щ姷牟馁|(zhì) 4. 線上用做循環(huán)使用之管子，使用期限不得超過(guò)一年。 u提醒標(biāo)籤提醒標(biāo)籤 1. 黃色的ESD 警告標(biāo)誌必須貼在導(dǎo)電袋及包裝箱上. 2. 每件靜電防護(hù)包裝物必須有明顯的靜電警告標(biāo)籤.這靜電警告標(biāo)籤必須能在三英尺外以正常目視可辨識(shí)出.Quanta Computer Inc. June.2002 u抗靜電泡墊抗靜電泡墊 靜電敏感材料的包裝及填充物當(dāng)使用時(shí)不得因摩擦而產(chǎn)生大於 +

10、/- 200(TCP100V) 伏特之靜電壓.u靜電地氈或桌墊靜電地氈或桌墊(1) 1. 靜電防護(hù)傳導(dǎo)物表面至靜電接地之電阻等於或大於10E5 歐姆 到 10E9 歐姆 2. 建議最低的阻抗值是10E5 歐姆. 但是如果能夠符合當(dāng)?shù)匕踩髣t低於此建議值的阻抗可以採(cǎi)用. 3. 電極-兩個(gè)重約 2.27 公斤(5 磅),直徑 6.35 公分(2.5 英吋) 的圓柱型電極每個(gè)都要有硬度在 (IRHD) 50-70 間的導(dǎo)電物相接觸. 兩個(gè)電極間的電阻在金屬表面及10 伏特或更低的量測(cè)電壓下時(shí)不得大於 1 k 歐姆. 4. 使用清潔且不會(huì)脫纖維的布料來(lái)清潔電極.或用至少含有70% 的異丙醇水溶液來(lái)清

11、潔電極,並讓電極在空氣中乾燥Quanta Computer Inc. June.2002 5. 連結(jié)儀表的一端到接地點(diǎn),另一端到電極. 將電極置於待量測(cè)物體表面相距 至少3 英尺. 輸入測(cè)試電壓並在量度穩(wěn)定或 15秒後記錄阻抗值. 停止測(cè)試 電 壓且將電極也移開(kāi). 6.在連續(xù)的地板面至少要做5 次測(cè)試或每 5000平方英尺要做5 次測(cè)試,那種 次數(shù)多就採(cǎi)用那種. 5次中至少有3.次要在有受磨損,或受化學(xué)物,水污 染或看起有些髒的地方.u無(wú)靜電工作桌無(wú)靜電工作桌 1. 建議最好使用靜電傳導(dǎo)防護(hù)工作面,且直接連結(jié)到接地. 接地線可加或 不加 1M +/- 10 % 電阻. 2. 當(dāng)高導(dǎo)電性靜電防護(hù)

12、工作面(如:不銹鋼工作面)因製造部需要而設(shè)置時(shí), 它們需直接連結(jié)到靜電接地而不須外加一串連電阻以確定它們持續(xù)的 維持接地電位;此時(shí)每一電源插座建議需有漏電斷路器(GFCI). 3.當(dāng)使用不銹鋼工作桌面處理材料時(shí),必需在其上覆蓋一層已接地的靜電傳 導(dǎo)性桌面或其桌面電阻要符合靜電傳導(dǎo)性桌面電阻的要求,10E5到10E9 ohms.Quanta Computer Inc. June.2002 u靜電接地靜電接地 1. 靜電接地應(yīng)使用設(shè)備接地或大地接地. 設(shè)備接地是電源插中的電氣接地 (綠)線它需經(jīng)過(guò)測(cè)試.當(dāng)兩種接地方式於同一靜電防護(hù)工作站均被採(cǎi)用時(shí),在接地系統(tǒng)上它們必須被連結(jié)在一起. 2. 每個(gè)靜電

13、工作站必須個(gè)別的連結(jié)到靜電接地. 當(dāng)一個(gè)靜電工作站上有很多靜電工作面時(shí)則每一個(gè)靜電工作面需個(gè)別的接到靜電接地點(diǎn).接地線也不可串接, 為的是防止增加衰減時(shí)間, 並防止同時(shí)斷路的發(fā)生. 3.電性測(cè)試設(shè)備上的任何絕緣物若會(huì)接觸到或靠近半導(dǎo)體材料12 英吋以內(nèi)時(shí)應(yīng)以抗靜電或靜電傳導(dǎo)物取代之.如果不可能的話,則該絕緣物必須用抗靜電溶液處理過(guò). 此外,測(cè)試機(jī)臺(tái)上的金屬零件部份若會(huì)接觸到半導(dǎo)材料時(shí)則該金屬部份無(wú)論何時(shí)均要接地.是非常重要的,可以避免高敏感的半導(dǎo)體材料因靜電而受損傷 4. 設(shè)備接地導(dǎo)線的阻抗需小於 1 歐姆. Note: 鱷魚夾頭禁止使用.Quanta Computer Inc. June.2

14、002 u手套手套/手指套手指套 1.當(dāng)需要用手套或手指套時(shí), 只有棉手套,抗靜電/導(dǎo)電手套或抗靜電/導(dǎo)電手指套可用來(lái)處理靜電敏感材料. 2. 處理靜電敏感材料時(shí),可只用手套,手指套或手套加上手指套.u儲(chǔ)存地區(qū)儲(chǔ)存地區(qū) 1.若儲(chǔ)物架不是一個(gè)靜電防護(hù)區(qū)域或工作站, 則靜電敏感材料必須置於靜電防護(hù)包裝物中. 2. 裝載材料成品的推車必須要有接地鍊條, 其長(zhǎng)度要能夠完全與地面接觸, 並保持乾淨(jìng)整潔, 若不潔淨(jìng)則必需更換之.Quanta Computer Inc. June.2002 u可移動(dòng)的設(shè)備可移動(dòng)的設(shè)備 可移動(dòng)的設(shè)備(例如:車子,椅子,桌子)在使用時(shí)若接近未受保護(hù)的靜電敏感材料 12 英吋以內(nèi)

15、不得產(chǎn)生大於 +/-200(TCP100V) 伏特之靜電壓.u低靜電的方法低靜電的方法 1. 相對(duì)濕度的控制 相對(duì)濕度對(duì)靜電產(chǎn)生有很大的影響如有能力最好要加以控制. 註 : 建議最小的濕度為 40% R.H. 2. 訓(xùn)練 每一區(qū)域的主管必須確定其操作靜電敏感材料的人員,須受過(guò) ESD的訓(xùn)練. 註:進(jìn)入靜電防護(hù)區(qū)域之人員必須受過(guò)靜電認(rèn)知訓(xùn)練.Quanta Computer Inc. June.2002 廠內(nèi)廠內(nèi)其他其他靜電防護(hù)措施介紹靜電防護(hù)措施介紹導(dǎo)電地板導(dǎo)電地板：為確實(shí)消除靜電對(duì)電子產(chǎn)品造成的危害，工廠區(qū)全面舖設(shè)導(dǎo)電型PVC地毯；廠區(qū)工作人員穿導(dǎo)電衣導(dǎo)電鞋等。門禁管制門禁管制為有效維持導(dǎo)電P

16、VC地磚之導(dǎo)電性，除廠區(qū)工作人員全副抗靜電打擊裝備，所有進(jìn)入廠區(qū)人員（含外賓）均需穿著導(dǎo)電衣導(dǎo)電鞋（或?qū)щ娦祝?。因此廠區(qū)入口處均設(shè)有門禁管制憑指定識(shí)別碼刷卡入廠，外賓或無(wú)法刷卡人員則由專人陪同在入口處換穿導(dǎo)電衣及導(dǎo)電鞋套後引導(dǎo)入廠參觀。Quanta Computer Inc. June.2002 原物料管制原物料管制(SMT)電阻類電阻類-電容類電容類-電感類電感類-Quanta Computer Inc. June.2002 BIOSBIOS燒錄作業(yè)靜電防護(hù)管制燒錄作業(yè)靜電防護(hù)管制靜電安全工作站靜電安全工作站作業(yè)人員(工作桌)接地靜電防護(hù)衣(遮蔽)靜電消除器(中和)Quanta Compu

17、ter Inc. June.2002 項(xiàng)目項(xiàng)目種類種類表面抗阻值表面抗阻值ESD 材質(zhì)狀態(tài)材質(zhì)狀態(tài) ESD 有效期限有效期限 定期檢查週期定期檢查週期1導(dǎo)電手環(huán)106Dissipative永久有效每日2導(dǎo)電腳環(huán)106Dissipative永久有效每日3導(dǎo)電手套104106Dissipative永久有效每一年4導(dǎo)電帽104106Dissipative永久有效每一年5導(dǎo)電袍104106Dissipative永久有效每一年6導(dǎo)電鞋104106Dissipative永久有效每日7防靜電手指套1091011Dissipative半年每半年8導(dǎo)電地墊(黑色)104106Dissipative永久有效每一年

18、9導(dǎo)電發(fā)泡地墊(上層淺藍(lán)色，下層黑色)上層1091011，下層104106Dissipative三年每半年10 導(dǎo)電接地釦106Dissipative永久有效每一年11導(dǎo)電桌墊(上層綠色，下層黑色)上層1091011，下層104106Dissipative三年每半年12導(dǎo)電網(wǎng)狀膠帶104106Dissipative永久有效每一年13防靜電膠帶(綠色)1091011Dissipative半年每半年14防靜電皮帶(綠色)1091011Dissipative三年每半年15導(dǎo)電IC料管架104106Dissipative永久有效每一年16防靜電料管1091011Dissipative半年每半年17導(dǎo)電

19、料盒104106Dissipative永久有效每一年18導(dǎo)電料籃104106Dissipative永久有效每一年19導(dǎo)電瓦楞紙104106Dissipative永久有效每一年20導(dǎo)電紙盒(內(nèi)層黑色，隔板黑色)104106Dissipative永久有效每一年21導(dǎo)電網(wǎng)狀袋內(nèi)層1091011，外層104106Dissipative永久有效每一年22導(dǎo)電金屬遮敝袋內(nèi)層1091011,外層1091011,中間層102Shielding永久有效每一年23導(dǎo)電真空鋁箔袋內(nèi)層1091011,外層1091011,中間層102Shielding永久有效每一年24導(dǎo)電袋104106Dissipative永久有效每

20、一年附錄附錄1 1：ESD ESD 各項(xiàng)設(shè)施、材料之各項(xiàng)設(shè)施、材料之Resisstance ListResisstance ListQuanta Computer Inc. June.2002 項(xiàng)目項(xiàng)目種類種類表面抗阻值表面抗阻值ESD 材質(zhì)狀態(tài)材質(zhì)狀態(tài)ESD 有效期限有效期限定期檢查週期定期檢查週期25防靜電袋(粉紅色)1091011Dissipative半年每半年26防靜電氣泡袋(粉紅色)1091011Dissipative半年每半年27防靜電名牌套1091011Dissipative半年每半年28導(dǎo)電泡棉墊(黑色)104106Dissipative永久有效每一年29防靜電泡棉墊(粉紅色)

21、1091011Dissipative半年每半年30防靜電高密度泡棉墊(藍(lán)色)1091011Dissipative半年每半年31防靜電圓形泡棉套(藍(lán)色)1091011Dissipative半年每半年32導(dǎo)電門簾珠鏈對(duì)地阻抗值104Conductive永久有效每一年33導(dǎo)電鏈條對(duì)地阻抗值104Conductive永久有效每一年34防靜電壓克力罩1091011Dissipative永久有效每一年35導(dǎo)電毛刷104106Dissipative永久有效每一年36防靜電擦拭性噴液1091011Dissipative半年每半年37導(dǎo)電椅104106Dissipative永久有效每一年38導(dǎo)電輪子104106

22、Dissipative永久有效每一年39導(dǎo)電PCB料架車104106Dissipative永久有效每一年40防靜電PVC真空成型盒1091011Dissipative半年每半年41導(dǎo)電PCB置放架104106Dissipative永久有效每一年42防靜電地磚清潔劑107109Dissipative三個(gè)月每一季43防靜電地磚亮光蠟106109Dissipative三個(gè)月每一季44導(dǎo)電零件 TRAY盤104106Dissipative永久有效每一年45導(dǎo)電Magazine Rack104106Dissipative永久有效每一年46防靜電IE 洞洞卡1091011Dissipative半年每半年47導(dǎo)電Monitor護(hù)目網(wǎng)104106Dissipative永久有效每一年48導(dǎo)電地磚104106Dissipative永久有效每個(gè)月附錄附錄1 1：ESD ESD 各項(xiàng)設(shè)施、材料之各項(xiàng)設(shè)施、材料之Resisstance ListResissta