《ESD基礎知識培訓B》課件

ESD基本知識培訓教材

Jul,20101可整理ppt內容:

術語定義靜電的產(chǎn)生靜電的影響靜電釋放(ESD)ESD材料

ESD控制方法2可整理ppt1.靜電相關術語

a.靜電：物體表面過?；虿蛔愕撵o止的電荷

b.靜電場：靜電在其周圍形成的電場

c.靜電放電：兩個具有不同靜電電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電電荷的轉移。靜電電場的能量達到一定程度后，擊穿其間介質而進行放電的現(xiàn)象就是靜電放電。

d.靜電敏感度：元器件所能承受的靜電放電電壓

e.靜電敏感器件：對靜電放電敏感的器件

f.接地：電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體，如大地，船等.

g.中和：利用異性電荷使靜電消失

h.防靜電工作區(qū)：配備各種防靜電設備和器材，能限制靜電電位，具有明確的區(qū)域界限和專門標記的適于從事靜電防護操作的工作場地3可整理ppt2.靜電的產(chǎn)生1.靜電的產(chǎn)生方式a.摩擦:在日常生活中，任何兩個不同材質的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電，而產(chǎn)生靜電的最普通方法，就是摩擦生電。材料的絕緣性越好，越容易是使用摩擦生電。另外，任何兩種不同物質的物體接觸后再分離，也能產(chǎn)生靜電；。

b.感應：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動，如將其置于一電場中，由于同性相斥，異性相吸，正負電子就會轉移。

c.傳導：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動，如與帶電物體接觸，將發(fā)生電荷轉移。

Tribo(Seperation)(摩擦)Induce(感應)Sparking(電火花)IONsources(離子源)Particlesspray(dryAir)(粒子噴射)產(chǎn)生正電荷材料產(chǎn)生負電荷材料4可整理ppt2.靜電的產(chǎn)生2.靜電度量

a.Charge(電荷）

COULOMB(庫侖C，納庫侖nC）

1nC=1/109C=6.25x1011electrons

b.靜電產(chǎn)生的大小還與環(huán)境的溫度和濕度有關。溫度高和濕度低，易產(chǎn)生靜電；尤其是濕度對靜電產(chǎn)生的大小有較大的影響。5可整理ppt2.靜電的產(chǎn)生6可整理ppt3.靜電的影響集成電路元器件的線路縮小，耐壓降低，線路面積減小，使得器件耐靜集成電路元器件的線路縮小，耐壓降低，線路面積減小，使得器件耐靜電沖擊能力的減弱，靜電電場（StaticElectricField）和靜電電流（ESDcurrent）成為這些高密度元器件的致命殺手。同時大量的塑料制品等高絕緣材料的普遍應用，導致產(chǎn)生靜電的機會大增。日常生活中如走動，空氣流動，搬運等都能產(chǎn)生靜電。人們一般認為只有CMOS類的晶片才對靜電敏感，實際上，集成度高的元器件電路都很敏感。

1.靜電對電子元件的影響

A）靜電吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產(chǎn)品的功能與壽命。

B）因電場或電流破壞元件的絕緣或導體，使元件不能工作（完全破壞）。

C）因瞬間的電場或電流產(chǎn)生的熱，元件受傷，仍能工作，壽命受損。

7可整理ppt3.靜電的影響2、靜電損傷的特點：

a.隱蔽性人體不能直接感知靜電，除非發(fā)生靜電放電，但發(fā)生靜電放電，人體也不一定能有電擊的感覺。這是因為人體感知的靜電放電電壓為2-3KV。

b.潛伏性有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內傷而形成隱患，而且增加了器件對靜電的敏感性。已產(chǎn)生的問題并無任何方法可治愈。

3.隨機性電子元件什么情況下會遭受到靜電破壞呢？可以這么說，從一個元件生產(chǎn)后一直到它損壞以前所有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機性。由于靜電的產(chǎn)生和放電都是瞬間發(fā)生的，及難預測和防護。

4.復雜性靜電放電損傷分板工作，因電子產(chǎn)品的精細，微小的結構特點而費時、費事、費錢，要求較復雜的技術往往需要使用掃描電鏡等精密儀器，即使如此有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別，使人誤把靜電損傷失效當作其它失效，這是對靜電放電損害未充分認識之前，常常歸咎于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺的掩蓋了失效的真正原因。

5.嚴重性ESD問題表面上看來只影響了制成品的用家，但實際上亦影響了各層次的制造商，如：保用費、維修及公司的聲譽等等。8可整理ppt靜電的影響3.靜電損壞引起的成本大小分布X10損失9可整理ppt4.靜電釋放(ESD)什么是ESD?

ESD:ElectrostaticDischarge的縮寫,即靜電放電.

定義:在不同的電位情況下,靜電荷從一處體表轉移至另一處體表所產(chǎn)生的中和效應。ESD屬于超壓電效應(EOS)的范疇。2.什么是EOS?

EOS:ElectricalOverstress的縮寫,即電過載.

定義:對產(chǎn)品施加超過其所能承受的做高電壓或電流所產(chǎn)生的效應。電過載效應是一種因電流的瞬間變化、震蕩或電磁干擾對電子零件造成故障或退化的一種現(xiàn)象。10可整理ppt4.靜電釋放(ESD)3.靜電釋放的模式人體型式即指當人體活動時身體和衣服之間的摩擦產(chǎn)生摩擦電荷。當人們手持ESD敏感的裝置而不先釋放電荷到地，摩擦電荷將會移向ESD敏感的裝置而造成損壞。

b.微電子器件帶電型式既指這些ESD敏感的裝置，尤其對塑料件，當在自動化生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生摩擦電荷，而這些摩擦電荷通過低電阻的線路非常迅速地瀉放到高度導電的牢固接地表面，因此造成損壞；或者通過感應使ESD敏感的裝置的金屬部分帶電而造成損壞。

c．場感類型式即有強電場圍繞，這可能來之于塑性材料或人的衣服，會發(fā)生電子轉化跨過氧化層。若電位差超過氧化層的介電常數(shù)，側會產(chǎn)生電弧以破壞氧化層，其結果為短路。11可整理ppt4.靜電放電(ESD)4.ESD損壞產(chǎn)品的途徑

DischargeChargedHBMFieldFIMFieldCDMGrounded外來靜電傳到器件靜電電場感應放電器件本身靜電放電12可整理ppt4.靜電放電(ESD)5.ESD對產(chǎn)品作用的比喻

帶電的人、設備和金屬物體就象一把上了子彈的槍*充電=子彈*導體接觸=扣動扳機帶電的人、設備沒有導體接觸*就象上了子彈的槍沒有扣動扳機*雖然沒有造成設備的損壞，但很危險。帶電的人、設備并與導體接觸*就象扣動一只上了子彈的槍的扳機

轟!!!13可整理ppt5.ESD材料材料導電特性1)導體電阻在104歐姆以下

------(流掉電荷,電流大

)2)耗散體電阻在104~1011歐姆之間

------(滲掉電荷,電流較小)------(最有效的材料）3)絕緣體電阻大于1011歐姆

------(完全不導電,電流值近于零)ESD材料14可整理ppt5.ESD材料2.常用ESD材料和物品

1）腕帶常用腕帶表帶式腕帶腕帶的正確戴法：腕帶與皮膚完全接觸，但不能勒得太緊。15可整理ppt5.ESD材料2）防靜電工服和鞋、防靜電椅和地板、防靜電桌墊防靜電工服防靜電椅防靜電桌墊防靜電鞋防靜電地板16可整理ppt5.ESD材料3）防靜電鞋墊、防靜電袋17可整理ppt5.ESD材料

4）離子風機、測手到鞋底電阻一定要確保離子風機上的綠燈亮著18可整理ppt6.ESD控制方法接地放電接地就是直接將靜電過一條線的連接泄放到大地，這是防靜電措施中最直接最有效的，對于導體通常用接地的方法，如人工帶防靜電手腕帶及工作臺面接地等。

1）人體通過手腕帶接地。

2）人體通過防靜電鞋（或鞋帶）和防靜電地板接地。

3）工作臺面接地。

4）測試儀器，工具夾，烙鐵接地。

5）防靜電地板，地墊接地。

6）防靜電轉運車，箱，架盡可能接地。

7）防靜電椅接地

2.中和正負電荷放電通常利用離子風機吹出正負離子來中和周圍環(huán)境的正負靜電荷。3.靜電屏蔽

靜電敏感元件在儲存或運輸過程中會暴露于有靜電的區(qū)域中，用靜電屏蔽的方法可削弱外界靜電對電子元件的影響，最通常的方法是用靜電屏蔽袋和防靜電周轉箱作為保護。另外防靜電衣對人體的衣服具有一定的屏蔽作用。

19可整理ppt6.ESD控制方法4典型的ESD接地工作站右圖所示為典型的工作臺接地方式，如果有靜電產(chǎn)生可以通過接地裝置導入大地，防止對元器件的損傷。20可整理ppt6.ESD控制方法5.控制規(guī)格1）腕帶阻抗為105Ω~107Ω;工鞋阻抗為105Ω~107Ω工衣阻抗為105Ω~109Ω接地連續(xù)性阻抗小于1Ω;ESD區(qū)域和工作臺電壓±25