ESD培训教程.ppt

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1、讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD培训教程,电子工厂的ESD培训教材,讨论QQ：35823942 邮箱：,培训内容,ESD的定义,相关术语ESD的防护意义及其危害ESD的产生原理ESD防护在实际生产中的应用生产中的ESD自检总结,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的定义及相关术语,定义ESD=Electrostatic Discharge Electrostatic Damage，意指静电放电，由于不等电位电荷由一个物体快速瞬间的转移到另一个物体的过程.在这个过程中会产生强大的静电放电脉冲电流,一旦经过静电敏感器件,就会导致器件失效.造成Electrostatic Damage

2、.,1KV,20V,+,+,+,+,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的定义及相关术语,ESD的相关术语:导体:表面电阻小于104,电何荷可以在其上面快速移动.防静电材料(Antistatic or dissipative material):表面电阻在1041011范围内的材料,电荷可以在其上面缓慢的移动;绝缘材料(或为高静电材料):表面电阻大于1011,电荷在其上面没法移动.防静电区域(EPA,ESD Protected Area):代表此区域中的人,机,料,法,环均有ESD防护措施.ESD敏感器件可在此区域进行处理.ESD(静电放电)敏感器件:对静电放电承受力较弱的器件.易被静电

3、放电损坏.静电(Static Charge):即为静止的电荷.,静电,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD防护意义随着半导体工艺技术的进步,制造出的芯片几何寸和线宽越来越小,而脚位却越来越多,这使得IC更加容易受ESD问题的影响.,ESD的其防护意义及其危害,电路线宽越大，承受的电流冲击越大,电路线宽越小，承受的电流冲击越小,微弱的ESD电流即可烧断微细线路,强大电流冲击，安然无恙！,电路线宽越来越小，产品对ESD越来越敏感,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的其防护意义及其危害,ESD防护意义ESD防护没有做好,会导致以下严重问题:,1、减少损失（例如：美国仅电子工业ESD的损

4、失超过100多亿美金，ESD做好了，这可是巨额利润呀）；2、提高产品质量和可靠性（带来的是稳定的市场，形成高质量品牌）；3、提高生产效率（品质事故少了，返修少了，重复工作少了，效率高了）；4、静电防护回报达1：95以上（静电防护做好了，国际订单多了，回报高了）；,做好了ESD控制，给我们带来的意义是非常重大：,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的其防护意义及其危害,ESD的危害:失效的电子设备有60%75%是由ESD造成的;对于新兴技术行业(尤其是高科技微电子,半导体,电磁敏感类,及光器件的应用),这种比例将上升至90%.,讨论QQ：35823942 邮箱：,日本曾对电性失效的电子产品

5、进行过解剖分析，发现75%的不合格器件是由静电放电造成的。美国也在上世纪八十年代初作过统计，它的电子工业每年由于静电造成的损失高达100多亿美元。英国经过数年调查了解到，该国上世纪七、八年年代的电子产品，每年因静电造成的损失约为20亿英磅。航天部门北京某所实验在1992年初组装调试我国“资源卫星”上使用的一种仪器时，因人体静电放电导致2只价值6000美元的进口并遭禁运的CCD器件（一种MOS器件）失效，几乎影响卫星的发射进度。航天部门北京某厂在生产一种“长征三号火箭”用仪器时，因进口MOS门电路CT30，用不防静电的塑料包装封装，短短不到两年时间因静电导致器件失效损失达30万人民币以上。西欧一

6、家著名的电视机制造厂在七十年代每日生产1000部电视机。在生产制造方面，生产总故障率中60%是静电引起的，每年要付出近千万美元的赔偿保证金。1979年由一家日本公司接收以后，采取高标准的品质管理和防静电措施，每日生产2000部电视机只有总的累积故障率中的2%是静电引起的。华为,作为世界各国的电信供应商,在近年有一种电信基站设备,由于在生产过程中,静电防护出了问题.由于设备受到的是潜在性的ESD破坏.导致世界各地的客户用了两个月后才发现,设备异常,不能工作.经返回分析,设备内部其中一个芯片,确认为受到ESD潜在破坏.为了能够挽救世界的市场,华为下决定不管其它的客户是否有出现这类问题,统一回收,统

7、一更换.这样总计损失达几十亿人民币.,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的其防护意义及其危害,静电放电能够产生高脉冲电流,同时产生高频脉冲干扰（可通过空气耦合到周围的设备里面的电气线路里），导致设备收到错误指令而产生误操作，从而对产品或设备产生危害。,静电放电能导致微电子器件损坏或击穿,同时可引起功能退化或潜在性失效.,ESD pulse,ESD损坏表征图,ESD的危害:,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的产生原理,静电static charge的产生静电放电事件ESD event的产生常见的三种ESD 破坏模式,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的产生原理,静电st

8、atic charge的产生静电产生主要由两种方式 之 接触与分离起电，即摩擦起电。,分离,摩擦,讨论QQ：35823942 邮箱：,在整机组装和维修过程，当操作者以手工方式插装印制板组件时，其手上的静电压可达140-160V,进行锡焊作业时，手上静电为160-450V,当操作者从坐椅站起来，皮肤上电压可高达1000V,员工在工作台操作自然动作摩擦会产生形成400-600V电势,如果他们在打开或包装泡沫衬底纸箱或气泡塑料袋，其身体表面上的静电荷积累可能达到2.6KV。,撕起封箱胶带的动作可产生20KV,静电在我们生活、工作中并不陌生，不停的接触和分离,摩擦,产生了无数的静电起电现象，特别是在秋

9、冬干燥的季节里，人与人接触时会放电，人与金属门把手,不锈钢围栏接触时会被“麻电”，有触电的感觉。以前大家有穿化纤衣服，脱衣服时听到“啪啪”响，晚上还可看到火花。这些现象都是静电引起。我们知道，产生“啪啪”响声时放电需要大于2KV，“麻电”感觉大于3KV，产生火花大于5KV。,工作中因未做好防静电措施接触分离起电情况,生活中因接触分离起电情况,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的产生原理,静电static charge的产生静电产生主要由两种方式 之 感应起电charged by field induction,+,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的产生原理,静电放电事件ESD

10、 event的产生 a.不等电位体间的直接金属接触产生瞬间高速放电。ESD事件=不等电位体带电设备+金属接触。b.设备体两端不等电位产生高压击穿breakdown。ESD事件=不等电位+高压击穿。,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的产生原理,常见的三种ESD 破坏模式a.HBMHuman Body Model-人体模型。,典型参数数据：,Cp=50 250 pF,80%人口 100 pF,Rp=1 5 K(1 2 常见),典型 rise time:10 n sec,典型 decay time:50 300 n sec,讨论QQ：35823942 邮箱：,典型 rise/fall ti

11、me:1 n sec,典型放电电流 10 amp,ESD的产生原理,常见的三种ESD 破坏模式 b.CDMCharged Device Model-带电器件模型。,模拟器件在加工过程因接触分离或静电感应带电后向大地或其它导体放电的现象,特点是:时间短,电流大,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD的产生原理,较好的模拟使用机器的生产时由于接地故障,或高静电附件等原因积累静电时,金属部分向电子敏感器件放电的现象.,常见的三种ESD 破坏模式 c.MMMachine Model-机器模型。,讨论QQ：35823942 邮箱：,错误的防静电帽穿戴方法,前额头发不外露,后面头发袋充分利用,正确的防

12、静电帽穿戴方法,前额头发外露,头发袋没有利用，大大减小了头发可容空间,导致防静电帽后移,导致头发外露,头发袋,ESD防护在实际生产中的应用,人的ESD防护-戴好防静电帽,防止高静电的头发外露产生静电,讨论QQ：35823942 邮箱：,正确穿防静电衣，无非防静电的衣服或饰物 外露。,ESD防护在实际生产中的应用,人的ESD防护-穿好防静电衣,防止高静电衣服外露而生产的静电场,同时及时将工作中衣物产生的静电及时释放,确保人体带电电压低于100V以下.,讨论QQ：35823942 邮箱：,正确穿防静电鞋，如穿了非防静电袜，导电鞋束应塞入袜中与皮肤良好接触。,非防静电袜,导电鞋束,ESD防护在实际生

13、产中的应用,人的ESD防护-穿好防静电鞋,确保静电鞋正确使用,及时释放人体在移动时产生的静电.,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD防护在实际生产中的应用,人的ESD防护-测试人体最重要的两个静电泄放工具:防静电腕带-确保人体在生产操作时产生的静电能及时导入大地,保持人体不带电;防静电鞋-确保人体在移动时产生的静电及电导入大地,最大限度的降低人体静电积累.,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD防护在实际生产中的应用,人的ESD防护-戴好防静电手套,确保人员在移动时经过EPA区域接触产品时不会产生裸手接触静电敏感器件,从而避免直接人体破坏模式放电.,讨论QQ：35823942 邮箱：

14、,戴好防静电帽,防静电手腕带必须配戴并接地,ESD防护在实际生产中的应用,两只手必须戴手套,穿好防静电衣,穿好防静电鞋,人的ESD防护-在线操作的员工必须确保从头到脚均做好了静电放电保护措施.,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD防护在实际生产中的应用,机器设备的ESD防护-确认所在区域及岗位上的机器设备,接地,离子风机,监控义正常工作,包括岗位上的机器设备,工装,治具,工具等的接地线,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD防护在实际生产中的应用,物料的ESD防护-确保EPA区域无高静电场,对EPA中高静电物料进行必要的处理.,讨论QQ：35823942 邮箱：,讨论QQ：35823

15、942 邮箱：,ESD防护在实际生产中的应用,操作方法的ESD防护-禁止在非防静电区域操作电子敏感器件或组件,在运输或传送经过非防静电区域必须采用静电屏蔽措施保护产品,防静电屏蔽袋加缓冲袋装置,带盖的防静电周转箱密闭屏蔽装置,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD防护在实际生产中的应用,接地监控仪实时的监控人员接地,机器接地,台垫接地情况,一旦接地断或不良,将产生报警,操作方法的ESD防护-在处理较敏感的产品时,或在较容易产生静电的岗位应配置离子风机和接地监控仪.,讨论QQ：35823942 邮箱：,操作方法的ESD防护-在防静电区域中的设备,工装夹具等一些非金属的高静电绝缘表面,应进行屏

16、蔽,或防静电表面处理.,ESD防护在实际生产中的应用,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD防护在实际生产中的应用,操作方法的ESD防护-PCBA等敏感组件在周转,传送过程中,需采用专用的防静电带隔槽的周转车或周转箱,或采用防静电泡棉分隔.杜绝叠板堆放的问题,讨论QQ：35823942 邮箱：,操作方法的ESD防护-人员操作最大禁止,裸手操作产品,可能直接产生人体模型的静电放电损坏产品.操作电路板时需双手握板的边缘并戴好手套,静电环配戴并接地.防静电气泡袋禁止直接接触产品.,ESD防护在实际生产中的应用,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD处理标识-对非防静电材料经过防静电处理(如喷

17、防静电液或漆)后采用的标识.,ESD防护在实际生产中的应用,操作方法的ESD防护-常见的ESD标识的正确应用,可以更好的提醒我们做好相应的防静电措施,有效控制防静电物料的使用.,ESD敏感标记有此标志的元件、设备和成品等容易被静电放电损坏，需要采取防静电措施。,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD保护标记(Anti ESD)表示该设备或装置已经做好了静电放电保护措施.,ESD有效期标识-对一些非永久性的防静电材料或用品采取的标识.,EPA 的 专门标记-标示防静电区域(EPA).,讨论QQ：35823942 邮箱：,温湿度的控制，温湿度对静电的控制有至关重要的作用。温湿度控制不好，易产生

18、高静电，导致ESD事件率高。,ESD防护在实际生产中的应用,环境的ESD防护-环境的温湿度控制,整个空间的无线干扰,5S都会对产品的静电控制造成巨大影响.,手机在拨打或接听电话时产生的杂讯干扰很强.可直接耦合到产品电路中形成脉冲电流损坏产品.故杜绝在生产线上拨打或接听电话.,尘粒及脏污易带来静电,会让整个生产环静电场急据上升.工作站表面,人员的衣服,手套等都必须保持整洁干净.产品,工具等的摆放也必须遵循5S,确保因布局问题导致产品产生不必要的接触分离,而导致静电放电,讨论QQ：35823942 邮箱：,进入工作车间前,进行生产作业前,进入车间作业,确认双手戴好防静电手套,防静电腕带接到接地插孔

19、上。,确认生产线EPA区域没有非防静电材料放置如高静电泡沫，塑料袋等及一些未经ESD委员会认证过的材料。一经发现立即通知责任领班或ESD委员负责人进行正确的处理。,检查防静电着装-头发完全装入静电帽中；无非防静电衣外露现象；静电鞋或静电鞋束良好接触皮肤。,防静电测试-防静电手腕带及防静电鞋测试并记录，如测试失败则应立刻更换有问题的手腕带或静电鞋，直到通过测试才能进入车间。,确认岗位上所有的设备，工具，工作台面，接地插座等接地线完好并正确接地;确认离子风机,监控仪是否正常工作，如有解决不了的问题,应立即告诉领班并通知ESD委员会确认及维护。,生产中的ESD自检,员工的ESD自检,讨论QQ：358

20、23942 邮箱：,监督管理并纠正员工在生产中出现的ESD防护问题，如静电手腕带松脱，头发外露，高静电衣领,衣袖外露,静电鞋束未与皮肤良好接触，以及员工操作中非防静电错误的操作方法-裸手或用金属物体接触ESD敏感器件或产品，摩擦产品，把ESD敏感器件放在EPA外操作或放置高静电材料在EPA区域或工作台上等。监督管理并纠正生产线非防静电物料的使用，实现EPA区域无高静电场化。及时反馈生产线ESD的问题给ESD委员会以得到最快的处理。禁止没有防静电措施或未达到本区域ESD防护要求的人进入车间或靠近EPA区域。,生产中的ESD自检,管理人员的ESD自检,讨论QQ：35823942 邮箱：,总结,ESD是一种静电放电现象，它具有偶然性，瞬时性，不可见性。所以对ESD的控制需要提高预防手段，使其不具备或控制ESD产生：1.控制静电产生的条件:摩擦，空间静电积累，场感应 2.控制静电放电的机会金属接触或近距离空气击穿。要将以上要求应用到制造生产过程中的每一个工艺岗位,人 机,料,法,环的每一个环节.同时通过监控ESD系统和ESD问题的发现与解决来不断的提高和完善ESD控制手段。真正做到”ESD防护，人人有责”.,讨论QQ：35823942 邮箱：,Thanks for All!,讨论QQ：35823942 邮箱：,ESD防护区EPA,EPA区域标识,返回,