達豐ESD培訓(xùn)ppt課件

1、 部 門： NB2/5機板制造工程課編輯制定：核 準：版 本：01頁 數(shù)：26頁 日 期：2004/05/21 Quanta Computer Inc. 達豐(上海)電腦有限公司ESD培訓(xùn)教材靜電放電(ESD) 簡介靜電放電（ESD）就是不同電位的兩個物體之間產(chǎn)生的電荷快速流動的現(xiàn)象，簡而言之即電荷的快速中和 。靜電電荷會不斷積累，直到造成電荷產(chǎn)生的作用停止、電荷被泄放或者達到足夠的強度可以擊穿周圍物質(zhì)為止。電介質(zhì)被擊穿后，靜電電荷會很快得到平衡，這種電荷的快速中和就稱為靜電放電。 靜電是怎樣產(chǎn)生的？我們知道所有的物質(zhì)都由原子構(gòu)成，原子中有電子和質(zhì)子。當物質(zhì)獲得或失去電子時，它將失去電平衡而變

2、成帶負電或正電，正電荷或負電荷在材料表面上積累就會使物體帶上靜電。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。有許多因素會影響電荷的積累，包括接觸壓力、摩擦系數(shù)和分離速度等。 靜電的危害ESD對半導(dǎo)體元件的損害可能是當今半導(dǎo)體界最為頭痛，也是最重要的一個問題，其造成的破壞也是不易被覺察的。由于靜電在很小的電阻上快速泄放電壓，泄放電流會很大，可能超過20安培，如果這種放電通過集成電路或其他靜電敏感元件進行，這么大的電流將對設(shè)計為僅導(dǎo)通微安或毫安級電流的電路造成嚴重損害。 靜電危害流程圖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

3、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，當大量靜電累積產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象時，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。 ESD 影響電子系統(tǒng)的四種基本模式ESD 電流直接貫穿系統(tǒng)較弱部份並且造成系統(tǒng)混亂或損害藉由靜電電場感應(yīng)而造成系統(tǒng)混亂E

4、SD 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ESD 發(fā)生時產(chǎn)生的高頻電磁場因耦合而造成系統(tǒng)混亂ESD 引起的失效模式直接損壞線路元件並使線路故障失去功能消弱線路元件功能並在一段時間後失去功能 (潛在失效)此種潛在失效不可見亦無法於功能測試中顯現(xiàn)出來為什麼要作ESD 控制?避免灰塵吸附減低元件被破壞減少產(chǎn)品失效或運作不穩(wěn)定避免人員受傷預(yù)防火災(zāi)或爆炸發(fā)生每年因靜電不當釋放所造成損失高達數(shù)十億美金以上如何做好ESD控制 1. 設(shè)立ESD小組與聯(lián)絡(luò)人 2. 確定損失程度 3. 評估設(shè)備，製程與需求 4. 確認ESD敏感元件 5. 建立評審制度 6. 獲取高階管理的支持 7. ESD控制步驟與規(guī)範

5、 8. 人員訓(xùn)練 9. 審視，監(jiān)督，分析，報告，回饋，改善常用靜電使用設(shè)備Electrostatic Voltmeters/fieldmeters : 靜電表Digital OHM Meter : 數(shù)字歐姆表Air Ionizer : 離子風(fēng)扇Wrist strap or Foot Strap (Optional) : 靜電手環(huán)或腳環(huán)Conductive Bag & Antistatic Magazine : 導(dǎo)電袋及抗靜電管Caution Label : 提醒標簽Anti-Static Void Filler :抗靜電泡墊Dissipative Table/Floor MAT (Option

6、al) : 靜電地毯或桌墊Esd protected work station : 無靜電工作桌Caution Sign : 提醒看板ESD Protective Shoes Tester : 靜電鞋測試器數(shù)位歐姆表 三用電錶或直流電阻表應(yīng)可量測 0.1 歐姆到 1 M 歐姆 +/-10% 範圍的電阻,且開路電壓應(yīng)大 於1.5 V 以上.離子風(fēng)扇 工作時必須置於距離離子風(fēng)扇4英尺圓弧內(nèi), 兩邊各近似45度角範圍內(nèi).且方向正對著工作區(qū)域 任何靜電敏感的材料放於工作臺之前, 必須把離子風(fēng)扇先打開,而且中途不可關(guān)掉. 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)

7、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並做記錄,而其阻抗值 需介於 : 或500k 到 10 MEGA 歐姆. 導(dǎo)電袋及抗靜電管 1. 當不在靜電防護區(qū)域或工作站時所有的靜電敏感材料必須裝在靜電防護包裝之內(nèi). 2. 材料在貯存或運送中必須以導(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，使用期限不得超過一年。 提醒標籤 1. 黃色的ESD 警告標誌必須貼在導(dǎo)電袋及包裝箱上. 2. 每件靜電防護包裝物必須有明顯的靜電警告標籤.這靜電警告標籤必須能在

8、三英尺外以正常目視可辨識出.抗靜電泡墊 靜電敏感材料的包裝及填充物當使用時不得因摩擦而產(chǎn)生大於 +/- 200(TCP100V) 伏特之靜電壓.靜電地氈或桌墊(1) 1. 靜電防護傳導(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?shù)匕踩髣t低於此建議值的阻抗可以採用. 3. 電極-兩個重約 2.27 公斤(5 磅),直徑 6.35 公分(2.5 英吋) 的圓柱型電極每個都要有硬度在 (IRHD) 50-70 間的導(dǎo)電物相接觸. 兩個電極間的電阻在金屬表面及10 伏特或更低的量測電壓下時不得大於 1 k 歐姆.

9、4. 使用清潔且不會脫纖維的布料來清潔電極.或用至少含有70% 的異丙醇水溶液來清潔電極,並讓電極在空氣中乾燥 5. 連結(jié)儀表的一端到接地點,另一端到電極. 將電極置於待量測物體表面相距 至少3 英尺. 輸入測試電壓並在量度穩(wěn)定或 15秒後記錄阻抗值. 停止測試 電 壓且將電極也移開. 6.在連續(xù)的地板面至少要做5 次測試或每 5000平方英尺要做5 次測試,那種 次數(shù)多就採用那種. 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.無靜電工作桌 1. 建議最好使用靜電傳導(dǎo)防護工作面,且直接連結(jié)到接地. 接地線可加或 不加 1M +/- 10 % 電阻. 2. 當高導(dǎo)電性

10、靜電防護工作面(如:不銹鋼工作面)因製造部需要而設(shè)置時, 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;此時每一電源插座建議需有漏電斷路器(GFCI). 3.當使用不銹鋼工作桌面處理材料時,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.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)過測試.當兩種接地方式於同一靜電防護工作站均被採用時,在接地系統(tǒng)上它們必須被連結(jié)在一起. 2. 每個靜電工作站必須個別的連結(jié)到靜電接地. 當一個靜電工作站上有很多靜電工

11、作面時則每一個靜電工作面需個別的接到靜電接地點.接地線也不可串接, 為的是防止增加衰減時間, 並防止同時斷路的發(fā)生. 3.電性測試設(shè)備上的任何絕緣物若會接觸到或靠近半導(dǎo)體材料12 英吋以內(nèi)時應(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. 此外,測試機臺上的金屬零件部份若會接觸到半導(dǎo)材料時則該金屬部份無論何時均要接地.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.手套/手指套 1.當需要用手套或手指套時, 只有棉手套,抗靜電/導(dǎo)電手套或抗靜電/導(dǎo)電手指套可用來處理靜電敏感材料.

12、2. 處理靜電敏感材料時,可只用手套,手指套或手套加上手指套.儲存地區(qū) 1.若儲物架不是一個靜電防護區(qū)域或工作站, 則靜電敏感材料必須置於靜電防護包裝物中. 2. 裝載材料成品的推車必須要有接地鍊條, 其長度要能夠完全與地面接觸, 並保持乾淨整潔, 若不潔淨則必需更換之.可移動的設(shè)備 可移動的設(shè)備(例如:車子,椅子,桌子)在使用時若接近未受保護的靜電敏感材料 12 英吋以內(nèi)不得產(chǎn)生大於 +/-200(TCP100V) 伏特之靜電壓.低靜電的方法 1. 相對濕度的控制 相對濕度對靜電產(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

13、須確定其操作靜電敏感材料的人員,須受過 ESD的訓(xùn)練. 註:進入靜電防護區(qū)域之人員必須受過靜電認知訓(xùn)練.廠內(nèi)其他靜電防護措施介紹導(dǎo)電地板：為確實消除靜電對電子產(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。門禁管制為有效維持導(dǎo)電PVC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別碼刷卡入廠，外賓或無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。原物料管制(SMT)電阻類-電容類-電感類-BIOS燒錄作業(yè)靜電防護管制靜電安全工作站作業(yè)人員(工作桌)接地靜電防護衣(遮蔽)靜電