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1、ESD培训教材 更新日期 2010 07 1 ESD含义2 静电产生方式3 静电特点4 车间使用的静电材料5 静电的防护和控制措施 针对新入职生产员工 2小时 让新员工对ESD知识有一定了解 并在工作中按照相应的规范要求进行操作 培训目的 培训对象 培训讲师 学习重点 培训课时 这是静电放电 ESD 在作怪 前言 通信器件的ESD敏感度越来越高3G 传输数据高端等部分器件静电敏感度降到100V以下通过产品设计并不能完全对器件进行ESD防护产品成本对ESD控制的要求越来越高设计成本 销售成本 服务成本产品销售国际化 对ESD防护提出了很高的要求海外应用环境复杂 人员意识亟需提高 维护成本高产品质
2、量要求提高 客户要求提高客户对设备故障的敏感度加强 操作规范性加强 前言 内容 静电基础知识静电控制常见的静电控制规范的实例 静电基础知识 基本概念静电的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 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 电荷 物质是由原子构成 原子是由电子 质子 中子构成 静电放电 ESD ElectrostaticDischarge 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 静电敏感度 ESDS ElectrostaticDischargeSens
3、itivity 静电敏感器件 ESSD ElectrostaticSensitiveDevices EPA ESDProtectArea ESD防护区域 ECA ESDControlArea ESD控制区域 静电的影响 正面 复印机环境控制 吸尘器 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 静电的产生 静电的产生 静电的产生 静电的产生 干燥环境更易积累静电电荷 静电的产生 人体被感应起电了 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3K
4、V以下静电不易感觉到 低电量 静电流多为微安级 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 通信产品故障软件故障30 多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30 器件失效中EOS ESD失效率占30 40 而高静电敏感的器件EOS ESD失效率高达60 左右 1 日本曾对不合格的电子产品进行过解剖分析 发现45 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100亿美元 英国经过数年调查了解到 该国上世纪七 八年
5、年代的电子产品 每年因静电造成的损失约为20亿英磅 2 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 静电造成的危害举例 3 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 4 西欧一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
6、日本公司接收以后 采取高标准的品质管理和防静电摸施 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 静电造成的危害举例 静电的危害 静电的危害 静电的危害 附 各种常用器件的静电敏感性 人体静电可以损毁任何一个常用半导体器件 静电的危害 材料的电特性 绝缘体导体静电释放材料 材料的电特性 绝缘体特性很大的体电阻 体电阻 1x1011 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 导体体电阻 1x104 电子能在导体表面和体内自由流动如果被接地 电荷能迅速被中和 材料的电
7、特性 材料的电特性 人是导体 容易产生静电对地能储存电荷人在走动时更易产生静电产生15千伏的静电很常见产生35千伏的静电是可能的 人可以活动 材料的电特性 静电耗散材料1x104 体电阻 1x1011 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如果被接地 电荷将被缓慢的释放掉 防静电材料的选择 问题 为什么要选择静电耗散材料作为防静电材料 常见的防静电材料 常见的防静电材料 常见的防静电材料 注意 外层泡膜袋没有防静电作用 而是易产生静电材料 易产生静电 周转箱 物料车 防静电提示贴 电子零件盒 防静电提示贴 斑马线区域防静电提示贴 车间楼层 过道 防静电提示贴 防静电地板
8、墙面 防静电提示贴 工作台面静电皮防静电提示贴 各种防静电提示 防静电的标示规范 防静电区域地板警示标签防静电区域地板警示标签仅用于粘贴在防静电区域 EPA 的斑马线上 也不允许在墙壁 立柱上张贴 在防静电区域斑马线上粘贴标签时 文字顶方向必须朝防静电工作区域内 即从通道上站立面向防静电区域边界看警示标签为通常视向 防静电区域警示标签按每两个标签间距5米进行粘贴 防静电的标示规范 防静电的标示规范 防静电器材 如防静电周转车 工作椅 工具 包装材料等 具备静电防护的性能 使用上图标识贴 警示标签应粘贴在防静电器材的不易磨损的显目位置 如周转车最上层横梁中央 周转箱的两侧中央位置 防静电工作椅靠
9、背中央 包装材料正表面等 防静电的标示规范 防静电接地系统的接线端口的标识使用上图所示警示标签 它们用不干胶防水塑面纸制作 一般防静电台垫的接线端用此接地标签 在粘贴标签时应使接地端子位于标签的内孔中央 一般由于腕带插孔和防静电台垫接地等有接地要求的地方 防静电的标示规范 防静电工作区标示贴用于粘贴于墙壁 门窗 地板处 提示行走的人表示你即将进入或你已进入防静电工作区 防静电的标示规范 防静电工作区域挂牌悬挂于生产工作车间 过道 进门处 用于提示行人表示你即将进入或你已进入防静电工作区 防静电的标示规范 防静电零件盒 周转箱 托盘 或直接用于存放裸板 IC 三极管等静电敏感元器件等容器使用上图
10、所示静电防护贴纸 警示标签应粘贴在防静电容器上的不易磨损且显目位置 防静电的标示规范 防静电警示标签的规格和使用严格按上述要求执行 新增或更改标签规格必须经防静电工作小组批准后方可实施 新购防静电物品 包括设施 器材 静电敏感器件及其包装材料等 如原材料已有静电防护提示 也可直接引用原防静电提示标示 但其标示必须符合GJB1649或IPC规定地规划调整导致防静电区域发生变化时 应及时清理原区域不再适用的防静电标识 并遵照本规范要求在新的防静电区域张贴防静电标识 防静电标识标签尽可能必免磨擦 碰撞 踩踏及各种强酸强碱液体 防静电设备上不可随意粘贴其它标示 若防静电设备 标粘出现破损 则由本区域责
11、任人 工段长 或防静电小组成员负责及时更换 内容 静电基础知识静电控制常见的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 控制什么 WHAT 怎样进行ESD控制 How 静电控制 WHY 静电控制 WHO 静电控制 WHERE 静电控制 WHAT EPA ESDPROTECTIONAREA 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 另外还需要相应的流程制度来保证 静电控制 HOW 静电控制的原则在EPA控制区域操作所有静电敏感器件存放 运输所有静电敏感器件要用测试
12、和监控整个静电控制流程 静电控制 HOW EPA控制方法定义区域的防护水平区域明确定义和标识对区域内的所有导体包括人员可靠接地消除一切不必要的静电产生源运用12英寸 30cm 原则ESD防护体系文件的建立 环境控制温度和湿度 生产制造和维修区域属于静电高风险区域 温度 20 30 相对湿度 RH 45 75 其它防静电工作区环境的温湿度一般要求 温度 20 30 相对湿度 RH 30 75 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 静电控制 HOW 典型的EPA接地系统 硬接地软接地 防静电工作台防静电台垫的尺寸应不小于工作台面的大
13、小 防静电台垫均须正面 即防静电面 耗散层 朝上 背面 即导电层 朝下铺设 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 静电控制 HOW 静电控制 HOW 防静电工作台垫起到释放静电的原理 静电控制 HOW 公共接地点并联 1 接地整洁有序2 接地灵活方便3 保持工作台上各设备的地电平一致4 接地可靠 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必须穿好防静电工作服 防静电工作鞋或防静电鞋套 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
14、行 不允许在设备旁边穿 脱工作服 静电控制 HOW 人员规范作业过程的防静电指引进入EPA区域前 测试腕带和人体电阻 测试通过并做好记录方可进入 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接地 要保证腕带与皮肤接触良好 确认工作区域内的工具 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 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 静电控制 HOW 在对单板 芯片 端口操作时 应穿防静电工作服 带防静电手腕且防静电手腕要可靠接地 人员规范 静电控制 HOW 设备 仪器的接地
15、包括计算机 便携式防静电操作台防静电工具 螺丝刀 毛刷 镊子等 腕带 手套 工衣 工鞋防静电包装材料物理接口 工程维护现场检查点 人员规范 静电控制 HOW 防静电包装 存储 转运防静电存储温度 20 30 相对湿度 RH 30 75 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 防静电器件盒 IC管 防静电袋 防静电周转箱 单板周转车等 防静电包装 存储 转运存储操作指引A静电敏感器件须使用防静电器件盒 屏蔽袋 防静电器件管包装存放 静电敏感单板和组件需使用屏蔽袋 防静电吸塑盒 周转箱 周转车包装存放 B静电敏
16、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 强电磁场 如电脑主机及其显示器上方 公共人行通道两侧等 静电控制 HOW 防静电包装 存储 转运 静电控制 HOW 防静电包装 存储 转运 静电控制 HOW IC芯片应存放在IC芯片专用防静电的包装盒中或托盘中 在用户机房若没有IC芯片专用包装盒 也可用防静电袋包装 但芯片之间一定要隔离 避免混放在一起 静电控制 HOW 内容 静电基础知识静电控制常见的静电控制规范的实例 常见的不符合静电控制规范的实例 未带防静电手腕 拿取IC芯片时应带防静电手腕 物料摆放乱 防静电和不防静电物料摆放在一起 既不符合ESD要求 也不符合7S的要求 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 也不能直接放在桌面上 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
