静电概论-王小盒整理.ppt
1.什么是静电2.静电的发生原理3.静电的危害4.静电防止对策5.静电测试方法,作成者：王小盒,静电基础概论,目录,1.什么是静电?,英语是 Electrostatic-.附着在物体,不移动的电.-.固着在大体中,静止在一个场所的电.-.摩擦异类物质或接触物分离过程中发生.-.附导体得、失电子,出现附导体表面带的电.,Electrostatic Discharge 相互不同电位的两种物体间,直接接触或电磁场的引导出现电荷交换的现象.,Electrical Over Stress 当外界电流或电压超过器件的最大规范条件时，器件性能会减弱甚至损坏。,静电?,静电放电（ESD)?,特点：静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短，一般都在微秒或纳秒量级完成的。,过度电性应力（EOS）?,车间常见EOS情形：电源(AC/DC)干扰、电源杂讯和过电压;由于测试程式切换（热切换）导致的瞬变电流/峰值/低频干扰很短的EOS 脉冲导致的损坏与ESD损坏相似;测试程式开关引起的瞬态/毛刺/短时脉冲波形干扰;来自其他设备的脉冲信号干扰，即从其他装置发送的脉冲;,2.静电的发生原理,静电起电原理 静电起电包括使正、负电荷发生分离的一切过程，如通过固体与固体表面、固体与液体表面之间的接触、摩擦、碰撞，固体或液体表面的破裂等机械作用产生的正、负电荷分离。也包括气体的离子化、喷射带电以及在粉尘、雪花和暴风雨中的带电现象。,摩擦起电,分离起电,感应带电,电子云,摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它就容易失去电子，使跟它相摩擦的物体得到电子；物体失去电子带正电，得到电子带负电。,2.静电的发生原理-带电电位,不同的电位对人体的影响,不同动作在不同湿度下的起电电位,一般车间湿度管理30%-60%我们公司40%-60%,3.静电的危害-击穿原理,Condenser带电造成的破损,焊锡时受热冲击破损,设计时没有考虑静电防止,瞬间过电流破损,因PCB变形破损,接地不安全造成破损,外力冲击破损,因检查JIG的破损,铬铁破损,涌动电流造成的破损,半导体破损原因,半导体破损原理,吸尘（缩短寿命）放电破坏（完全破坏）放电产生热（潜在损伤）放电产生电磁场（电磁干扰）,常见静电对电子产品损害的四种形式：,3.静电的危害-击穿电压,功率场效应管,电可编程只读存储器,PN结场效应管,运放,互补金属氧化物半导体,振荡器二极管,膜式电阻,双极面结型晶体管,振荡器晶体管,部品别击穿电压,只需要10V的ESD就可毁坏IC内部的某些极小零件和迹线,基本要求,4.静电防止对策-基本措施,创造没有静电的作业场所-正确接地等 防静电对策有效实行确认半导体的保管方法及运营方法防静电进行 作业者防静电教育防静电对策定期点检-工程进行、PQC进行等,具体措施,通过各种设备及人体的接地预防取极中发生伤害.,产品自身内性强化,制造工程的对策,通过回路保障对ESD内性强化,做到被害的最少化.,设计方面latch up现象,4.静电防止对策-接地,人员接地（腕带（0.81.2）106；鞋对地电阻 109）设备和工具接地：1.0 环境：地面、货架、活动设备对地电阻1 109,车间接地电阻,大地接地方法,工程接地方法,接地铜板,接地线,1 接地 板:其它金属物质 1m 与避雷针隔离 2m 以上,埋入地下.铜板:厚度 0.7mm以上,面积 900以上,埋设深度:750mm以上 铜棒:直径 8mm以上,埋设深度:900mm以上2 接地线规格 铜线:直径 2.6mm以上,Al线:直径 3.2mm以上 朔料套管:内压 600V 承受3 接地种类 1种接地:人体静电用接地,10 以下 3种接地:设备 及 电源接地,100 以下4.接地主干线的连接方式应采用钎焊。,设备A,设备B,设备C,设备D,设备A,设备B,设备C,设备D,地线接地方法,NG,OK,OK,从接地电阻测定部位到接地线末端电阻,4.静电防止对策-日用品,静电手环（Wrist strap）Wrist Strap Checker 的电阻一般区分为3种范围 800K10M,表示Wrist Strap正常动作 10M 以上 Band 松动造成接触不良或 Cord 的端子 Band 污染 800K 以下 Wrist Strap 内装的 1 M 电阻破损快速放电造成 Spark或Noise.因此在电阻范围内修理好或交换.,测定条件：佩戴手环并在作业前测定。点检频度：:1次/日(作业开始前)判定基准：测定仪的点检结果显示“Ok”测定方法：万用表或者静电测试仪 保护电阻要一周测定一次(1M10%),Wrist Strap的内侧带必须与皮肤直接接触。(不能佩戴在衣服袖或手套上)Wrist Strap的内侧带不能佩戴松动。铗子一定要去人体接地线连接。,1.静电手环佩带方法：,2.静电手环测定基准：,保护电阻 1内装(人体逆流防止),4.静电防止对策-日用品,防静电台垫Conductive Mat,表面电阻应达到 106 以上 1010(20 RH=65%)上层是绿色,下面是黑色的2层或3层 layer 构成.绿色(上层):Static dissipative材质的耐湿性材质,一定电阻维持 黑色(中层):含有碳元素.Conductive 材质,黑色(下层):橡胶成份,缓和冲击,绝缘.,1.防静电台垫放置方法：,2.防静电台垫测定基准：,防静电Table 垫盖在作业台/部品保管Rack上后连接接地 Mat的 厚度:3mm 6mm,Mat的大小比作业台大 50mm承诺.分离的各 Mat 内装 1 M 电阻 Cord 使用的 1种接地.Mat 铺在地面使用时电阻与地面电阻同一管理.(地面材使用规格定为 25,0001,000,000-UL,NFPA,AMCR),防静电台垫表面电阻基准：1061010 为了测定表面电阻测定仪底部的Probes，要使材料的表面产生摩擦。Ohms per Square,Surface Resistivity Indicator上的灯亮了以后读出LED上显示的数值即可。另外：1031012Conveyor Belt,PUSH,4.静电防止对策-其他用品,通过摩擦发生的静电,快速向空气中放电，防止静电.(普通 100V)这种原理 BOX自体有一定的电阻（静电分散材质:10 109）,引导自然放电.,使用Antistatic材质,外部出现电,磁场变化也不会受影响,防止了静电的发生.Stick内部是特殊化学处理的半导体（抗静电添加剂）表面做成的,不能重复使用超过4次.多次使用后表面的添加剂膜容易被IC腿刮掉。.,防静电海绵、周转箱等,IC Stick,朔料袋,加湿器,通过加温提高空气的相对湿度,降低表面电阻直达到物体放电能力.相对湿度根据现场,一般 60%-70%设定适合.,5.静电测试方法-接地电阻,接地电阻测定法,测试顺序:1)把E端子接到建筑物的Earth Line2)P/C 端子从 E 端子开始分别插在约5 m 10 m 支点以后3)B/V/选择电钮放在。4)按下Push s/w，转动调节电阻的拨号盘把指针调整到“0”。5)这时拨号盘的刻度读出来的数值就是接地电阻值。接地电阻基准-1项接地：10(1次/6个月)-3项接地：100(1次/6个月)铜线基准:直径 2.6mm,接地电阻测定仪,5.静电测试方法-表面电压,ESD Checker 使用方法,测试方法：按下Power按钮电源开启，此时为测定准备状态。从测定仪发出的两束激光聚集为一个点照到被测物体时，在这个位置确认测定值。被测物与测定仪要成直角状态时测定。被测部位一定要在摩擦状态下测定。防静电基准：100V 以下,激光发光部位,激光发光部位,5.静电测试方法-烙铁泄露电压,在有电源的状态下测定*防止因烙铁漏电引起的半导体破坏及热化*烙铁必须接地 测定接受电源的烙铁 Tip 最尖端和接地线之间的 AC Voltage 或泄露电阻 按照泄露电压(0.01VAC)或电阻值(10以下)基准管理1次以上/1天 用 Scope 测定时要满足 3V 以下 泄露电压,GND 电阻中至少管理一个项目,烙铁泄露电压测定方法,具体测定方法,使用方法及顺序,1.Power 电源 ON2.CH选择:CH1 或CH2 注意:要选择插测试线的端子对应的CH3.MEAS（范围）按键.4.选择要测定的项目(每按钮时自动跳一个档)号按钮，转换 Page.*泄露电压测定基准是 Peak to Peak.和 按钮利用放在Peak to Peak 按 号 OK按钮.按Scope钮 用 Scope成测定条件按Clear Menu钮，会成测定画面的条件.9.接触在要测定的Point上，泄露电压值会在测定值位置上出现.10.测定值位置上出现的值是泄露电压值.社内管理 Spec是 3V以下.*测定时注意事项-确认测试 Probe上的条件(X1,X10)和Scope上的设定值是否一致(VERTICAL部 MENU 选择后确认 Probe Type),5,1,1,2,3,2,3,4,4,7,6,6,5,5,6,9,7,8,8,9,测定值显示处,10,10,11,11,5.静电测试方法-一般泄露电压,
