《静电防护培训》PPT幻灯片

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1、1,目录,第二篇 静电防护原理,第三篇 电子生产使用环境中的防静电系统构成,第四篇 静电敏感器件生产与操作系统管理,第五篇 电子产品制造与应用系统防静电检测,第一篇 静电产生及对电子生产制造业的影响,2,（静电泄放）,3,第一篇 静电产生及对电子生产制造业的不良影响,第1节 静电产生与静电效应,2.静电产生：摩擦 碰撞 剥离 破裂 感应 极化 吸附 喷射 逸出功 接触电位差 偶电层,1.静电：本来不带电的中性状态 的物体，由于外来原因，如与带电体接触并将其分離，導致了正負電荷的平衡破壊并産生过剩電荷,3.一般電気和静電的不同 一般的電気 电荷是运动的(低電圧 / 大電流) 静電気 电荷不运动(

2、高電圧 / 小電流),4静電現象 力学的影响吸引力, 排斥力等. 放電的影响電击、熱、光、声等(比如:打雷，胶片感光， 半導体(IC) 破壊),4,5静電特性 導体 即使帯電也容易泄放 (不容易帯大電量) 絶縁物 帯電後不容易泄放 (容易帯大電量),6. 静电感应,5,接触,剥離、摩 擦、碰撞、破壊、 変形,変换、離 子吸着等,消除这 些原因，静電就不発生,接触面積、材質、 圧力、摩擦頻度、 速度、温度差、湿度等,減少这 些 現象的発 生、能降低静電的発生,決定帯電大小的要因,帯電的原因,6,7,尘埃粒度与IC芯片间距的比较,(1)吸附尘埃,第2节 静电对电子生产制造业的危害,8,(2)静电放

3、电,(3)静电感应,9,破壊原理,帯電原因 器件帯電原因 ）摩擦帯電 包装摩擦帯電 取出、 从编 带 盒中取出, 操作 ）帯電物体接近（静電誘導） 接近帯電物 (静電感应),IC 破壊的原理,设备帯電 model,人体,接地,电 场 感应 model,人体帯電 model,金属筐体, 镊 子 钳.,IC,（）帯電,帯電物,当帯電物為人体的話. 人体模型,人体,電気力線,帯電物,当金属筐体是帯物. 機械模型,10,破壊原理,破壊 IC 破壊模型,配線破壊,非常薄酸化皮膜、低電圧絶縁破壊 起酸化膜穴開 特静電気破壊時多 非常薄的硅酮 氧 化膜、在低電圧時引起絶縁破壊造成化氧 化膜孔裂，特別静電破壊

4、時比較多, 電圧破壊 電圧破壊,過度電流流込、熱的破壊起特 配線抵抗、電極配線焼損 特過電流破壊時多 過度電流的流入、引起熱破壊，特別是配線電阻、電極配線 焼損。特別浪涌电压和短路等原因引起過電流破壊的比較多, 電流破壊 電流破壊,IC 破壊的原理,氧化膜破壊,配線破壊,11,静电放电的破坏,ESD,半导体破坏率的分配：,资料由Semiconductor Reliability提供 (March,1993),59%都是由静电引致的,12,静电放电的破坏(续),静电对集成电路的损伤主要表现为：,芯片内热二次击穿 金属喷镀熔融 介质击穿 表面击穿 体积击穿等,最后综合表现为功能故障甚至造成人身伤害

5、。,13,静电放电的破坏(续),半导体的损坏形式有两种：,1.灾难性损坏 器件不能操作 约占受静电破坏的原件的百分之十,2.潜在性损坏 器件可以操作但性能不稳定，维修次数因而增加 约占受静电破坏原件的百分之九十,14,(4)静电对电子工业造成损害的典型事例,第3节 静电放电敏感器件,表1-1静电放电敏感器件分级表 1级：敏感电压范围01999V 元 器 件 类 型 微波器件(肖特基势垒二极管、点接触二极管和其他工作频率大于1GHZ的检测二极管 离散型MOS场效应晶体管 声表面波(SAW)器件 结型场效应晶体管(JEETs) 电荷耦合器件(CCDs) 精密稳压二极管(线或加载电压稳定(0.5%)

6、 运算放大器(OP AMPs) 薄膜电阻器 集成电路 使用1级元器件的混合电路 超高速集成电路(VHSIC) 环境温度100时，IO0.175A的晶体闸流管(SCRs),15,16,破壊原理,類型,電圧,（）,Voltage,junction FET,Shotkey diode,Bipolar transister,(基板),（印刷基板水準),耐圧静電気対策目標 IC 的耐圧和静電対策的目標,静電気弱代表的素子耐圧 対静電較弱的代表的器件的耐圧,IC 破壊的原理,静電気対策目標値 静電対策的目標値,以下,(DVD)以下 但出来限近 尽可能接近.,100V or less,破壊原理, pick

7、up,Pick-up,1）工作频率越高，基区越薄，耐压越低 2）输入阻抗越高，静电积累越高,17,第4节 电子生产使用环境中的静电源,(1)静电源及对元器件生产装配的影响,1.工作服 2.工作鞋 3.树脂、浸漆封装表面 4.各种包装和容器 5.终端台、工作台 6.各种绝缘地面 7.温箱 8.CO2低温箱 9.空气压缩机 10.某些电子生产设备,18,人走路时的等效电路,19,典型的静电源,20,塑料袋摩擦后所带的静电电压,操作人员工作时产生静电的基本情况,21,人体帯電要因,容易静電多発生的動作 1） 在絶縁性好的地板上行走時. ）脱上衣時. ）従座位和椅子上站起来時. ）使用帯電板和塑料成型

8、品時 ） 站在靠近带绒毛的布材的边上.,人体水分 人体的 80% 是水. 皮膚電気抵抗 皮膚的電気阻抗 数数百 数数百,静電導体,地板材質 床材,床 地板,接触過程,剥離過程,帯電電苛 帯電電荷,床面上歩行帯電 地板上行走的帯電,冬季乾燥状態時有10,000 以上的帯電.,静電储存,人体静電容量 人体静電容量,人体的静電対策,100200PF,22,23,第1节 静电耗散与接地 第2节 静电中和 第3节 静电屏蔽与接地 第4节 增湿 第5节 ESDS器件保护网络的设置,24,第三篇 电子生产、使用环境中的防静电系统构成,第1节 防静电系统构成的基本要求,(1)硬件部份,1.人体静电防护用品 2

9、.防静电物流传递用品 3.防静电地坪 4.防静电操作系统 5.防静电接地 6.环境控制系统 7.专用生产装联设备 8.特殊防静电用具(品) 9.静电测量(监控)系统,(2)软件部份,1.培训大纲与人员培训 2.防静电工艺和设计文件 3.有关防静电专业标准 4.规章制度和操作规程 5.完整质量保证体系(包括检查和试验) 6.各种防静电警示标志 7.贮存和运输要求。,25,第2节 防静电装备(产品)与防静电工作区,(1)防静电工作区(EPA)定义,(2)防静电装备(用品),1.防静电工作服 2.防静电鞋（导电鞋） 3.防静电腕带和脚带 4.防护指套 5.防静电袜子 6.工作帽 7.防静电包装（袋、

10、周转箱、托盘、盒、泡沫充填物、发泡材料）8.运转车、存放柜(架) 9.防静电地坪 10.工作台、工作椅 11.防静电工具类 12.防静电接地 13.环境控制系统 14.专用生产装联设备 15.电离静电消除器（电离器）16.防静电剂,26,13.环境控制系统,14.专用生产装联设备 15.电离静电消除器（电离器）16.防静电剂,27,28,17.防静电装备（用品）图示,防静电PVC材料,29,30,防静电鞋和脚腕带,31,32,33,34,35,第3节 防静电接地及与其它几种接地的关系,(1)几种接地概念,1.保护接地,36,37,2.工作接地,3.重复接地,工作接地、保护接地、重复接地示意图,

11、38,4.中性点、零点和中性线、零线,5.防雷接地,6.静电接地,(2)防静电接地和交流电源接地的关系,三相五线制地线引出图,39,(3)EPA外静电接地要求,1.接地装置的装设地点,2.接地装置的埋设,3.人工接地网的布置,4.敷设地线的人工安装,钢接地体最小尺寸表,40,5.地线埋设举例,一般的埋设方法,地线埋设示意图,41,条形地线的埋设,单根钢管接地体的接地电阻值,42,铁条接地体的接地电阻,放射条形地线利用系数值表,43,埋设地线的注意事项,条形地线图,接地连接点符号式样,44,第四篇 静电敏感器件生产与操作系统的管理,第1节 防静电工艺及其要求,(1)静电防护方法的选择与工艺要求,

12、1.固定岗位的范畴,2.区域内要装统一的接地母线,45,固定岗位的范畴,SSD整形岗位(如IC引脚校正)； IC装（插）入印制板操作岗位； 人工焊接SSD或焊接印制板岗位 PCB装入整机操作岗位； PCB人工测试； PCB诊断与修理岗位； SSD预处理岗位，如EPROM，擦、信息保护处理； 其他形式的永久性或临时性固定岗位。,46,流动岗位的范畴,流水作业线中的运转诊察岗位； PCB手工取放自动测试岗位； 流水作业线中的故障诊断与修理岗位； 流水作业线中的临场检验岗位； 某些试验作业岗位； 静电敏感器件收发料库； 某些操作岗位，如计算机键盘操作。,47,流动岗位的防静电工艺,作业岗位应辅设防静

13、电地面（地垫）。 操作者应穿防静电工作服，戴防静电手套及工作帽， 穿防静电工作鞋。 操作者坐椅应配有防静电靠椅套和防静电坐垫，操作时人脚应踩在地垫上。 修理作业采用静电维修包,48,修理作业采用静电维修包示意图,49,50,51,破壊原理,破壊起条件 予防破壊的条件,自体帯電防止包装帯電防止和消除本身体的電荷 本身不帯電. (導電托盘.和除電风扇) 帯電物近周囲環境的改善. 帯電物不接近(区域内不放置帯電物品.) 取扱人帯電人体的接地. (接地環, 静電鞋等.) 手接触人員的不帯電. 金属抵抗小、直接接触 金属等阻抗小的物品,不要直接与脚接触. 慢步除電. (安装導電橡皮),IC 破壊的原理,1）IC各PIN保持等电位； 2）最好是另电位； 3）高电位向低电位过渡，不能快速泄放。,52,静電気,生産上半導体破壊危険度 生産中半導体破壊的危険度,単品状態,基板実装状態,半導体破壊危険度 半導体破壊的 危険度,半製品状態,静電気対策必要性 静電対策的必要性,基本的半導体単品及半導体搭載取扱工程静電気対策重要管理工程 基本上，半导 体单 品和半制品的手装配工程是静电 气对 策的重要管理工程。,静電気対策基本,静電気対策重要管理工程,最低限対策,静電対策的基本,単品状態,基板実装状態,半製品状態,完成品,静電対策重要管理工程,最低限的対策,