工廠如何消除靜電與防止靜電實踐經(jīng)驗

工廠如何消除靜電與防治靜電實踐經(jīng)驗靜電的概念靜電就是靜止的電荷，就是物體表面有多余的電荷（正電荷或負電荷）存在。2020年XX月XX日靜電的概念靜電產(chǎn)生有三種方法：摩擦相接觸的兩個物體發(fā)生分離靜電感應產(chǎn)生靜電2020年XX月XX日靜電產(chǎn)生的物理解釋結(jié)果：帶正的靜電荷結(jié)果：帶負的靜電荷相接觸的兩個物體發(fā)生分離2020年XX月XX日什么是ESD？ESD就是靜電泄放（ElectronicStaticDischarge）帶有靜電的物體靠近或接觸另一物體，只要它們之間存在電勢差，就會發(fā)生靜電荷傳遞。這種靜電荷傳遞過程我們稱之為靜電泄放。當這種靜電荷傳遞的過程強度足夠大，大到可以損壞我們的產(chǎn)品，我們就稱之為ESD事件。2020年XX月XX日任何物體都可以產(chǎn)生靜電！EverythingcanbecomeCharged！什么物體可以產(chǎn)生靜電？我們的工作區(qū)域所有物體都可以產(chǎn)生靜電!手推車，椅子，機械手，粘膠帶，周轉(zhuǎn)箱和其它物料輸送物品人體，手套，凈化室用抹布，凈化室用太空服，普通衣服工作臺表面，CRT電腦顯示器，手動工具，紙，筆記本，文件夾，筆墻壁，地板，酒精瓶，ESD包裝，非ESD包裝等等都可以產(chǎn)生靜電。2020年XX月XX日什么樣的材料是防靜電材料？對于硬盤產(chǎn)品生產(chǎn)，表面電阻小于1x109Ohms的材料是理想的ESD材料。3.Insulator絕緣材料2.Dissipative靜電消耗材料1.Conductive導體材料105

Ohms/1011Ohms/1產(chǎn)生靜電少2靜電可以通過接地消除（但消除速度很快）3可以接收的ESD材料1產(chǎn)生靜電較少2靜電可以通過接地消除（消除速度適中）3理想的ESD材料1產(chǎn)生靜電很多2靜電不能通過接地消除（消除速度特別慢）3非ESD材料2020年XX月XX日ESD的危害磁頭PCB/PCC電路板梳頭發(fā)撕貼膠帶走路人體對大于3000V的靜電才有感覺！但是……2020年XX月XX日ESD是隱藏的敵人對于ESD我們應該統(tǒng)一認識，并加以提高ESD是隱藏的敵人聽到5000V感覺到3000V看到8000V電子元件受損100-500V2020年XX月XX日ESD如何損害我們的產(chǎn)品被ESD損毀的產(chǎn)品使電子元件受損的潛在缺陷占90%，在廠內(nèi)很難被發(fā)現(xiàn)電子元件即時失效只占10%，在廠內(nèi)可被發(fā)現(xiàn)大量的靜電荷在存在電勢差的物體（人或機器）與產(chǎn)品之間快速傳遞，短時間內(nèi)產(chǎn)生很大的電流（遠遠超過產(chǎn)品可以承受的電流）重則損毀電路，造成產(chǎn)品不能使用；輕則使電路過熱受到損傷，影響產(chǎn)品的壽命和可靠性。2020年XX月XX日決定靜電產(chǎn)生多少的因素1在地毯上走路2穿普通鞋在ESD地板上走路（不使用腕帶）3穿ESD安全的鞋在ESD地板上（使用腕帶）4摩擦絕緣材料

2020年XX月XX日決定靜電產(chǎn)生多少的因素環(huán)境相對濕度35000V8000V 1500V10000V4000V 200V50V10V 0V10-20%RH40-50%RH70-90%RH4000V1500V 300V12342020年XX月XX日1材料的導電性能：導電材料和靜電消耗材料產(chǎn)生比較少的靜電，絕緣材料產(chǎn)生很多的靜電。2環(huán)境相對濕度對靜電的產(chǎn)生有很大的影響，相對濕度大（空氣潮濕）靜電產(chǎn)生就少，ESD的問題就少。反之，相對濕度小ESD的問題就多。3ESD地板，ESD安全的鞋（包括太空服）及腕帶的使用對于降低人體產(chǎn)生的靜電也是非常有效的。另外在地板上走動比不走動產(chǎn)生更多的靜電。決定靜電產(chǎn)生多少的因素決定靜電產(chǎn)生多少的因素主要有：2020年XX月XX日ESD如何損害我們的產(chǎn)品ESD損壞的方式直接的方式間接的方式1.金屬（小電阻）接觸帶靜電的物體接觸產(chǎn)品(HBM)物體接觸帶靜電的產(chǎn)品(CDM)2.電路熱拔插帶電測試1.靜電感應不直接接觸2.電磁干擾（EMI）不直接接觸2020年XX月XX日降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量客戶滿意增加利潤ESD防護的好處2020年XX月XX日我們?nèi)绾慰刂艵SD？Threefundamentalprinciples三個基本的控制原理ESD控制=Man(人)+Machine(機)+Material(料)+Method(法)+Environment(環(huán))--Ground/Bondallconductors(為所有導體進行接地處理。注意：人也是導體）--ControlChargesonNonconductors(控制容易產(chǎn)生較多靜電絕緣材料）--Useprotectivepackagingfortransitandstorage(在產(chǎn)品運輸和存貯過程中使用ESD防護包裝）2020年XX月XX日Man(人)--手腕帶，ESD鞋，ESD椅子,衣服…Machine(機)--接地，控制靜電電流--消除/屏蔽電磁干擾和交流電場Material(材料)--使用導體材料--盡量使用靜電消耗材料--使用ESD地板，ESD桌墊--不用或盡量少用絕緣材料Method(方法)--預防（創(chuàng)建ESD安全的環(huán)境）--保護（保護對ESD敏感的產(chǎn)品或零部件，避免金屬小電阻接觸）--屏蔽（對非ESD安全的物品進行法拉第或距離屏蔽）--消除（通過接地，離子化消除產(chǎn)生的靜電）Environment(環(huán)境)--溫度/濕度控制--局部使用離子風機--員工ESD培訓--管理我們?nèi)绾慰刂艵SD？ESD控制=Man(人)+Machine(機)+Material(料)+Method(法)+Environment(環(huán))2020年XX月XX日--處理對ESD敏感的產(chǎn)品必須在ESD安全區(qū)域（ESDSafeArea)內(nèi)進行。--在ESD安全區(qū)域處理對ESD敏感的產(chǎn)品，必須依照ESD安全處理程序進行。--沒有進行必要的ESD防護，不允許進入ESD安全區(qū)域。ESD安全區(qū)域和ESD風險等級2020年XX月XX日ESD安全區(qū)域和ESD風險等級1A級--特別高的ESD風險1級--很高的ESD風險2級--較高的ESD風險（

以上級別只用行磁頭和硬盤生產(chǎn)工序）3級--高的ESD風險（硬盤生產(chǎn)DriveTopCover安裝到位以后工序PCCA/HookupDie/IC安裝，焊接及通電測試工序）4級--中等的ESD風險（PCCA，Hookup一般工序）ESD敏感產(chǎn)品的處理工序依照產(chǎn)品的特點和可能造成的ESD損壞，劃分為四個ESD風險等級：2020年XX月XX日ESD安全區(qū)域和ESD風險等級靜電防護安全區(qū)域（ESDSafeArea)2020年XX月XX日ESD控制---接地兩種可用的接地系統(tǒng)LNE產(chǎn)品ESD墊子機器或夾具ESD腕帶ESD地板ESD鞋工作臺ESD凈化服LNE產(chǎn)品ESD墊子機器或夾具ESD腕帶ESD鞋工作臺ESD凈化服ESD接地銅排ESD地板2020年XX月XX日ESD控制---接地產(chǎn)品ESD墊子機器或夾具ESD腕帶ESD鞋工作臺ESD凈化服ESD地板1.人體通過ESD凈化服、ESD鞋及ESD地板接地接地電阻通常在1x10e8~1x10e9歐姆,這時人體的靜電電位500V以下。2.人體通過ESD腕帶接地，接地電阻可以確保在1x10e6~1x10e7歐姆，可以確保人體的靜電電位在10V以下。3.機器或夾具等金屬物體通過接地線接地，接地電阻通常小于10歐姆，可以將機器或夾具等金屬物體上產(chǎn)生的靜電隨時導向大地，減少靜電對產(chǎn)品的危害。2020年XX月XX日ESD控制---接地接地是針對導體材料進行ESD控制最簡單最有效的方法人員接地腕帶太空服，太空鞋，防靜電手套防靜電服裝，防靜電鞋設備接地對生產(chǎn)流水線必須進行硬接地，流水線的輸送皮帶必須是金屬或ESD材料。工作臺應使用金屬臺面或ESD桌墊臺面，并對工作臺面進行硬接地。貯存ESD敏感產(chǎn)品或零部件的架子和手推車必須滿足ESD軟接地要求。設備/工具通過軸承或氣缸聯(lián)接的接觸ESD敏感產(chǎn)品部分應考慮另接接地線接地。設備/工具接觸ESD敏感產(chǎn)品的部分不得使用絕緣材料，應使用金屬或ESD材料。并至少滿足ESD軟接地的要求。硬接地–指使用接地線對導體材料進行接地，金屬硬接地，對地電阻應小于10歐姆。軟接地–指不使用接地線的接地，對地電阻（RTG）應小于1X10^9歐姆。2020年XX月XX日ESD控制--粘膠帶粘膠帶的使用必須控制到最少，如果必須使用，應使用ESD安全的膠帶如：3M40或42對非ESD安全的膠帶，在撕膠帶，貼膠帶和揭膠帶時應考慮在離子風機下進行或遠離產(chǎn)品12英寸以外進行維修設備，聯(lián)接電線等禁止使用粘膠帶2020年XX月XX日ESD控制--粘膠帶ESD膠帶撕貼膠帶會產(chǎn)生很高的靜電，由于膠帶是絕緣材料，產(chǎn)生的靜電可以保留較長時間。不是生產(chǎn)工藝必須的膠帶必須從工作臺上拿走，嚴禁使用膠帶來固定物體或電氣維修。2020年XX月XX日ESD控制--ESD安全物料PE袋ESDTray非ESD材料Tray普通紙、計算器、普通膠帶零部件料盒ESD材料的文件夾ESD材料的椅子凈化紙&許可的筆拉圾筒ESD屏蔽包保持非ESD材料與我們的ESD敏感產(chǎn)品12英寸以上距離2020年XX月XX日ESD控制---離子化對絕緣材料接地并不能消除所帶的靜電，要消除所帶的靜電需要使用離子風機。離子風機的作用是在局部形成離子平衡的環(huán)境，它產(chǎn)生的離子可以在較短的時間內(nèi)中和目標物體上多余的電荷。風扇很臟不但有Contamination的問題，影響離子產(chǎn)生，同時由于有大量Particle存在，反而會帶來ESD問題。--應定期（每周）用IPA對風扇和發(fā)射針進行清潔。（工程部/設施部執(zhí)行，QA核查）有維護標簽，一要定期對風機校準，二要定期進行清潔維護。指示燈亮（表示在工作）,應打到>60%最大風速。高度18-24Inch產(chǎn)品區(qū)域2020年XX月XX日ESD控制應該做到1）在ESD安全的工位處理對ESD敏感產(chǎn)品。2）在處理對ESD敏感產(chǎn)品之前戴上腕帶，防靜電手套。3）對所有金屬設備和工具進行接地處理。4）讓ESD敏感產(chǎn)品與絕緣材料最少保持12英寸（約30公分）的距離。5）總是保持工作區(qū)域干凈整潔，拿走不必要的物料，特別是拿走不是生產(chǎn)必需的普通塑料制品，紙制品及個人物品。6）對ESD敏感產(chǎn)品可能接觸的設備部件，

測量設備接地，確保牢固有效安全。7）不要用金屬物體接觸對ESD敏感產(chǎn)品的暴露的輸入電路，減少對ESD敏感產(chǎn)品不必要的接觸8）服從ESD敏感區(qū)域，ESD安全紀律要求。9）如果你對ESD有不清楚的可以聯(lián)系本地ESD控制部門。2020年XX月XX日ESD公式“Q”:在產(chǎn)品或零部件，工具或其它物體（包括人體）上的靜電荷（通常是由于摩擦或者是靜電感應產(chǎn)生的）。“M”:與產(chǎn)品或零部件暴露的輸入電路進行小電阻的金屬聯(lián)接。“ESD”:短時間內(nèi)的大電流損壞產(chǎn)品或零部件，造成ESD損壞。Q+M=ESD2020年XX月XX日ESD公式用這個公式來幫我們理解如何解決ESD問題2020年XX月XX日ESD公式消除金屬聯(lián)接（M）:Q+M=NOESD避免金屬聯(lián)接的方法：設計工具，使暴露的電路不能接觸工具的金屬表面在工具的表面使用ESD消耗材料（ESD墊子等）暴露的電路好好不好2020年XX月XX日ESD公式減少或消除靜電荷（Q）:Q+M=NOESD為導體進行可靠的接地（對固定金屬導體：接地電阻<10ohms,對移動導體，ESD材料或不可以接地的導體：接地電阻<1X10^9歐姆。）減少或消除摩擦、撕粘膠帶等等所有可以產(chǎn)生靜電的操作。如有必要，使用離子風機消除絕緣材料上的靜電。從工位上拿走不是生產(chǎn)必須的絕緣材料。對于生產(chǎn)工藝必須的絕緣材料和ESD敏感的產(chǎn)品，保持安全距離（12英寸以上）。2020年XX月XX日ESD公式Q+M=ESD很多人首先試著只是控制

Q(靜電荷)但消除M

(金屬聯(lián)接)通常是最廉價的，最容易的，從長期來說也是最有效的解決辦法。聰明的做法是把控制

Q(靜電荷)和消除M

(金屬聯(lián)接)結(jié)合起來這取決于在每個工藝過程中哪一種方法最容易，最廉價。你必須不斷改善和優(yōu)化你的工藝過程，否則ESD的問題將繼續(xù)困惑著你2020年XX月XX日電子元器件與雞蛋–ESD控制思路

電子元器件就像雞蛋，電子元器件對ESD十分敏感就像雞蛋從高處落下很容易摔壞。

電子元器件帶有靜電就像一個被舉高的雞蛋。不是高度摔破了雞蛋，而是高度的突然改變（摔下雞蛋）摔破了雞蛋。不是高的靜電電壓損壞了電子元器件，而是靜電電壓的突然改變損壞電子元器件。金屬聯(lián)接造成的靜電電壓的突然改變等同從高處摔下雞蛋。2020年XX月XX日如果超過這一高度摔下(靜電泄放)雞蛋(電子元器件)將被摔破(損壞)高度（靜電荷的多少）電子元器件與雞蛋–ESD控制思路2020年XX月XX日電子元器件與雞蛋–ESD控制思路如果超過這一高度摔下(靜電泄放)雞蛋(電子元器件)將被摔破(損壞)高度（靜電荷的多少）第一種解決方法降低障礙物的高度，相當于傳統(tǒng)的ESD控制思路只是控制靜電荷和電壓，去除絕緣材料、使用接地、離子風機等等2020年XX月XX日電子元器件與雞蛋–