1、XX公司ESD培训教材 （操作类）ESD分会 2004.04 内 容o 静电基础知识静电基础知识o 静电控制o 常见的不符合静电控制规范的实例静电基础知识 基本概念 静电的历史及影响 静电的产生 静电的特点 静电的危害 材料的电特性 常见的防静电材料 防静电标识基本概念o静电：静电就是物体上多余的电荷。它所产生的效应包括带电体之间力的作用和电场。o电荷：物质是由原子构成，原子是由电子、质子、中子构成。o静电放电（ESDElectrostatic Discharge）：带有不同静电电势的物体或表面之间的静电电荷转移。有两种形式：接触放电，电场击穿放电。基本概念o静电敏感度(ESDSElectro
2、static Discharge Sensitivity)o静电敏感器件(ESSDElectrostatic Sensitive Devices)oEPA:ESD Protect Area(ESD防护区域)oECA:ESD Control Area(ESD控制区域)静电的历史及影响o 闪电o 600BC-Thales发现用毛皮摩擦过的橡胶可以吸起羽毛。o 公元1400年，欧洲人在黑火药的生产过程中采用了静电控制。o 公元1600年，William Gilbert 重复了Thales 的实验，并观察到干燥天气的影响。静电的历史及影响o 公元1700年Hauksbee 发明了静电发生器、验电器，发
3、现了电磁感应现象。o 公元1800年o -Faraday 发明了法拉第笼，o -Kelvin 发明了静电测试仪，o -造纸厂使用了接地技术，o Volta 发明了电池。静电的历史及影响正面！复印机 环境控制 工业过程控制 危害！医院里麻醉蒸气爆炸 飞行器在飞行过程充电影响了通信 在1960年第一个ESD敏感器件诞生 现在计算机里的磁头是ESD最敏感 的器件，敏感度约20V。静电的产生静电电压能够由 以下几种情况产生：摩擦剥离起电 感应起电 电容的改变科学定理1、库仑定理 同性排斥 异性吸引2、V=Q/C V=电压（伏特）Q=电荷（库仑）C=电容（法拉）静电的产生静电的产生静电的产生影响摩擦起电
4、的因素o物质结合的紧密度o分开的速度o材料的导电性o摩擦系数以及位置静电的产生空气空气石棉石棉玻璃玻璃云母云母头发头发尼龙尼龙羊毛羊毛毛皮毛皮铅铅丝丝铝铝纸纸钢钢木头木头琥珀琥珀硬橡胶硬橡胶铜银铜银硫磺硫磺聚合物聚合物特氟龙特氟龙正电正电负电负电材料摩擦生电序列表材料摩擦生电序列表静电的产生人体活动人体活动静电势（空气相对静电势（空气相对湿度1020%）湿度1020%）静电势（空气相对静电势（空气相对湿度6590%）湿度6590%）在地毯上走动在地毯上走动350003500015001500在聚乙烯地板上走在聚乙烯地板上走动动1200012000250250在工作台上工作在工作台上工作6000
5、6000100100拿聚乙烯纤维包拿聚乙烯纤维包70007000600600从工作台拿起聚乙从工作台拿起聚乙烯衬垫烯衬垫200002000012001200坐在填有聚氟脂泡坐在填有聚氟脂泡膜的椅子上膜的椅子上18000180001500015000人体活动产生典型的静电电压（V）人体活动产生典型的静电电压（V）静电的产生静电的产生电容的改变o物体带的电压与物体的等效电容有很大关系：V=Q/Co物体带的电荷一定时，它的电压取决于电容大小：增加电容，电压减少 降低电容，电压升高静电的特点静电的特点高电位：可达数万至数十万伏，操作时常达数百至数千伏（人通常对3.5KV以下静电不易感觉到）。低电量：静
6、电流多为微安级（尖端瞬间放电例外）。作用时间短：微秒级。受环境影响大：特别是湿度，湿度上升则静电积累减少，静电压下降。静电的危害r通信产品故障r软件故障30多r硬件故障中器件失效30%多、外应力（环境温湿、灰尘腐蚀、雷电、机械应力、包装等）导致产品故障约30r器件失效中EOS/ESD失效率占3040%，而高静电敏感的器件EOS/ESD失效率高达60%左右。静电的危害EO S/ESD 引起的失效EO S/ESD 引起的失效排在第一位排在第一位EOS/ESD 59%电子测试 3%氧化/钝化 3%导体失效 3%硅片断裂 4%引脚短路/开路 7%引脚连接 15%其他 6%高静电敏感器件失效原因排序高静
7、电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序静电的危害电介质击穿热击穿-半导体氧化层周围的电压超过了氧化层介质击穿电压-氧化层越薄，对静电越敏感。过热和短路会损坏器件-在ESD事件中产生的热量使器件局部过热和使接点融化-热是由放电电流产生的-热能与放电电流的平方成正比失效的原因失效的原因失效的原因失效的原因静电的危害ESD 失效ESD 失效ESD 失效ESD 失效彷真人体带 彷真人体带 8000V 8000V 静电放电静电放电放电 放电 3 3 次次放大 放大 3000 3000 倍倍静电的危害硬损伤硬损伤：器件不能工作器件不能工作软损伤软损伤：ESD 减弱了器件
8、或单板ESD 减弱了器件或单板的性能，但仍能通过测试。单板的性能，但仍能通过测试。单板或器件的特性变差，最终失效。或器件的特性变差，最终失效。静电的危害 内部损失 金钱 时间 不可估计的 外部损失 信誉 用服服务 顾客满意度ESD失效带来的影响ESD失效带来的影响材料的电特性l 绝缘体l 导体l 静电释放材料材料的电特性绝缘体特性o很大的体电阻，体电阻1x1011o很少有电子在物体中移动，在同一种物体上的不同地方可以保持正电荷和负电荷o绝缘体的静电耗散只能通过环境，不能通过自己的表面接地耗散材料的电特性材料的电特性导体o体电阻1x104o电子能在导体表面和体内自由流动o如果被接地，电荷能迅速被
9、中和材料的电特性材料的电特性静电耗散材料静电耗散材料o体电阻体电阻1x1041x1011o电子在材料的表面可以自由移动，但电子在材料的表面可以自由移动，但移动的速率由于电阻而受到控制移动的速率由于电阻而受到控制o如果被接地，电荷将被缓慢的释放掉如果被接地，电荷将被缓慢的释放掉常见的防静电材料常见的防静电材料常见的防静电材料防静电防静电 海绵海绵黑色防静电黑色防静电 EPE防静电防静电 气泡袋气泡袋防静电标识Arial Narrow粗体,46磅底色:黄色Arial Narrow粗体,42磅35mm45mm180mm45mm粗黑体,42磅,黑色粗黑体,60磅,黑色底色:黄色35mm180mm内径：
10、26mm外径：50mm底色:黄色粗黑体,20磅Arial粗体,24磅内径：26mm外径：50mm底色:黄色Arial Narrow粗体,20磅Arial粗体,24磅 内容o 静电基础知识o 静电控制静电控制o 常见的不符合静电控制规范的实例 静电控制 为什么要进行ESD控制（Why）哪些人要参与进行ESD控制（Who）在哪些地方需要进行ESD控制（Where）控制什仫（WHAT）怎样进行ESD控制（How）静电控制（WHY）内部损失内部损失 钱钱 时间 时间 不可估计的损失 不可估计的损失外部损失外部损失 信誉丧失信誉丧失 顾客满意度下降 顾客满意度下降W H Y？静电不能被消除，静电不能被消
11、除，只能被控制！只能被控制！静电控制（WHO）w ho?供应商供应商研发人员研发人员采购采购库房人员库房人员生产及测试人员生产及测试人员包装人员包装人员技术服务技术服务客户客户静电控制（WHERE）供应商供应商实验室实验室IQ CIQ C仓储仓储生产线生产线装配和测试装配和测试理货和包装理货和包装客户现场客户现场维修维修W H ERE？静电控制（WHAT）EPA(ESD PROTECTION AREA)环境 个人 材料地板 个人物品 原材料温湿度 工衣 周转材料工作台 工鞋 包装材料工装夹具 接地 静电控制（HOW）静电控制的原则o在EPA控制区域操作所有静电敏感器件o存放、运输所有静电敏感器
12、件要用法拉第笼o测试和监控整个静电控制流程静电控制（HOW）EPA控制方法o定义区域的防护水平o区域明确定义和标识o对区域内的所有导体包括人员可靠接地o消除一切不必要的静电产生源o运用12英寸原则oESD防护体系文件的建立r 环境控制温度和湿度：l生产制造和维修区域属于静电高风险区域：温度：2030 相对湿度(RH)：4570%l 其它防静电工作区环境的温湿度一般要求：温度：2030 相对湿度(RH)：3070%注：产品物料对环境温湿度有特殊要求时，应根据需要和实际条件采取相应的局部环境保证措施。静电控制（HOW）13E9117810101010131355663124ABBA41231 工作
13、台 62 防静电台垫3 台垫接地扣4 腕带插孔5 防静电器具设备/仪器/工具7 防静电地垫8 地垫接地扣9 防静电工作椅10 接地线11 防静电地板13 防静电地（建筑厂房外）14 电气保护接地（建筑厂房外）12 落地设备/仪器A、B、C、D、E为串接或等效串接1M欧姆电阻公共接地点公共接地点专用防静电线12LNPE14典型的EPA接地系统静电控制（HOW）工作台接地系统静电控制（HOW）r防静电工作台防静电台垫的尺寸应不小于工作台面的大小；防静电台垫均须正面（即防静电面）朝上、背面（即导电面）朝下铺设；压接静电地线联接端子时应从防静电台垫/地垫的正面压下，使其穿过台垫并紧固，以保证电接触良好
14、；多个防静电工作台的接地线不能相互串接，应以并联方式与公共接地线连接，每块台垫（地垫）必须且只需接一根防静电地线；防静电工作台系统应定期用酒精进行表面清洁维护，频度依各岗位实际情况而定，建议月度一次。静电控制（HOW）静电控制（HOW）防静电工作台垫接地线工作台 1工作台 2工作台 3接地线工作台 1工作台 2工作台 3接地线工作台静电控制（HOW）r 人员规范防静电工作服、工作鞋操作指引所有人员进入防静电区域穿好防静电工作服和防静电工作鞋，已配发工作帽的还必须戴好工作帽。工作服外部严禁携带除工卡和笔之外的金属物件，防静电鞋内不得垫鞋垫。更换工作服应在指定地点进行，不允许在生产现场穿、脱工作服
15、。防静电工作服、工作鞋等要勤洗勤换，建议每周洗换1次。静电控制（HOW）r 人员规范作业过程的防静电指引接触ESSD及组件之前应戴好防静电腕带，防静电腕带插入香焦插孔中，要保证腕带与皮肤接触良好，在戴腕带处皮肤上不得涂护肤油、防冻油等绝缘物质。所有ESSD及组件在其存储、转运过程中均必须采取合适的静电防护措施。清洗ESSD及组件时，应用中性清洗剂或酒精清洗；手工清洗使用防静电毛刷，禁止使用普通塑料毛刷。防静电手套或棉质手套较脏时应及时清洗干净，通常情况下手套使用期限为一周，在污损较少的场合最长使用期限不超过半个月，逾期一律以旧换新。静电控制（HOW）人员规范静电控制（HOW）静电控制（HOW）
16、人员规范腕带测试仪腕带测试仪 静电控制（HOW）r人员规范ESD自动测试仪（人体综合电阻和腕带自动测试）r 人员规范每日上班ESD自查十步1.先到工衣室穿好工衣、工鞋或工作帽；2.进入EPA区域前，测试腕带和人体电阻，测试通过后做好记录；3.视查工作区所有ESD敏感器件、单板都放置在防静电周转工具或包装中；4.确定工作区内防静电周转工具或包装中没有静电源；5.确认工作区域内所有防静电工具都有ESD标识；6.确认工作区内的静电源（例如：非防静电塑料袋、非防静电泡膜、橡胶等）远离ESD敏感器件和敏感单板（至少30CM）；静电控制（HOW）r 人员规范每日上班ESD自查十步7.确认在你的工作台上的清
17、洁用品、溶剂、喷雾器等工具已被EPA区域责任人确认可以使用；8.确认你的工作区域内的工作台、设备和仪器安全、可靠接地，尤其对那些经常移动的设备要特别注意；9.如果你的工作台装了离子风机，在工作时应打开，并保证其位置正确；10.手腕带插入专用腕带插孔中，确保接地良好。静电控制（HOW）防静电包装、存储、转运 管式包装操作指引管式包装操作指引 开启挡销或管塞；用防静电工具将I C 送往管口；注意：严禁直接用手接触I C，特别是其引脚。用手接触I C 须戴防静电手套或指套。将管子末端略向下倾斜，使I C 轻轻滑入管内；插上挡销或管塞。注意：严禁急速倒转或晃动I C 管，以免I C 在管内发生猛烈碰撞
18、。静电控制（HOW）r 防静电包装、存储、转运防静电袋（吸塑盒）包装操作指引 检查防静电屏蔽袋内外层及隔震外套（气泡袋）是否完好无损；将静电敏感器件或组件放入指定规格的屏蔽袋（吸塑盒）中；如要转运，须使用防静电胶带将屏蔽袋口封上，吸塑盒需将其啮合处扣紧。静电控制（HOW）r防静电包装、存储、转运吸塑盒包装单板屏蔽袋包装单板静电控制（HOW）r 防静电包装、存储、转运防静电袋（吸塑盒）包装操作指引A.防静电屏蔽袋若无严重破损，应回收供循环使用。回收时应内外袋完整并叠放整齐，以每20个绑成一扎，送到指定的回收区域，由专人负责回收。B.防静电袋屏蔽层若出现较严重破损，如穿孔、破裂、复合层分离等，则应
19、停止循环使用，作报废处理。C.每个防静电屏蔽袋原则上只能装一块单板组件，特殊情况下需同时装多块小板时必须用内袋层或其它防静电材料相互隔开，不得直接接触混放。静电控制（HOW）r 防静电包装、存储、转运防静电存储温度：2030；相对湿度(RH)：30%70%注意：对环境有特殊要求的，如潮湿敏感器件等，请遵照相应的专用操作指导书执行。存储器具：可用于直接存储静电敏感器件及组件的器具有：防静电袋、防静电周转箱、单板周转车等。静电控制（HOW）r 防静电包装、存储、转运存储操作指引A 静电敏感器件及其组件不得直接放置于货架或不具防静电功能的周转箱内或周转车上，应通过防静电袋或防静电周转箱储放。B 静电
20、敏感器件尽量保持原包装状态，严禁随意拆封。C 用于静电敏感器件散装清点和发料的工作台必须铺设防静电台垫，并可靠接地。操作人员应佩带防静电手套、指套或将有绳防静电腕带接入防静电接地系统。D 静电敏感器件在储运过程中，勿靠近强静电、强电场、磁场或发射场，如电脑显示器上方、公共人行通道两侧等。静电控制（HOW）r防静电包装、存储、转运转运操作指引保持周转工具干净。如果有明显灰尘或污渍，请用中性清洗剂清洗。周转车底部金属架应焊接一根金属链条，链条须能自然下垂，确保能可靠触地。检查物料是否采取了正确的防静电包装。若包装不合要求，不得转运到下工序。任何时候都不得将静电敏感器件及其组件堆叠裸放在一起。静电控
21、制（HOW）r 防静电包装、存储、转运转运操作指引转运静电敏感器件及其组件应轻拿轻放，严禁摔打、碰撞、剧烈摩擦或跌落。在两个包装容器之间传递IC类静电敏感器件时，宜直接将防静电容器对接进行，例如将管装IC直接伸入防静电屏蔽袋中再将IC倒出，两个IC管对接传递等，应避免用手接触静电敏感器件，戴有防静电手套或指套时也应尽量减少直接触摸静电敏感器件的次数。禁止使用拉伸膜等易产生高压静电的绝缘材料包裹静电敏感器件及其组件。必要时请选择或设计其它不易产生静电的辅助工具或材料用于这些物料的防倒等。静电控制（HOW）防静电包装、存储、转运 通用的转运工具通用的转运工具防静电周转箱防静电运转车防静电周转车静电
22、控制（HOW）内容o 静电基础知识o 静电控制o 常见的不符合静电控制规范常见的不符合静电控制规范的实例的实例 常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例常见的不符合静电控制规范的实例结束语TH E EN DTH E EN D请大家多提意见，谢谢！请大家多提意见，谢谢！2021
