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1、华诺丰源普通员工ESD培训 员工教材:SMT-070002本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源静电概念ESD （Electrostatic Discharge， ESD）的中文含意：静电放电;因为电子产品生产中静电放电是静电 危害最主要的部分，所以ESD成为静 电的防护代名词;本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源常见的静电放电现象l雷电：电压高达数亿 伏；l干燥环境下的静电电 击：电压可达数千伏 ；l绝大多数的静电放电 是我们看不到的；本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源人们对静电的感知o人体能够感觉到静电时一般电压超过2000V。静电不易感知的原因：电量小， 放电时间短 See
2、5000V Hear 4500VTouch 3000VComponent Damage 15-30V本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源一些常见动作的静电电压操作人体静电电位(KV) 相对对湿度 20%相对对湿度80%在聚乙烯烯地面行走120.25合成纤维纤维 地毯上行走351.5坐在泡沫填充的椅子上181.5拿起聚乙烯烯塑袋200.6在普通工作台上滑动动塑料 盒181.5移除PC板上的MYLAR胶 帶121.5PC板上的收縮膜163使用真空吸錫器81用氟利昂喷喷洒电电路155本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源静电产生的途径l接触分离；l摩擦；l剥离；l断裂；l传导；l感应；l其他：
3、热电、光电、压电；本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源+ + + + +接触分离带电不同物质接触分离都会产生静电。不同物质接触分离都会产生静电。分离带电本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源摩擦带电摩擦可以看作反复的接触分离过程本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源工作中因摩擦或接触分离产生静电的地方o工作中的人体走动，取放物品都会产生静 电o设备中的运动也有摩擦或接触分离的动作 ，因此也会产生静电o移动的设备如推车，也会因摩擦产生静电本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源决定摩擦电压的因素o接触的程度、表面的均匀度、接触压力、 磨力、分离速度等因素都会影响到摩擦电 压的大小。o材料
4、的不同摩擦电压不同。o环境温度湿度的不同对摩擦电压也有重大 的影响。湿度越小摩擦电压越大。本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源剥离带电+ +轮 子轴皮 带+ +同种物质的剥离和不同物质间的剥离都会产生静电物质原有的电荷平衡被打破，两边带上相反的电荷不干胶带、胶贴、传送带等都会因为剥离带电本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源断裂带电物体断裂成后，各部分会带上不同的电荷本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源传导带电一个不带电的物体接触带电的物体会通过传导带上相同的电荷本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源感应带电：+ +接近静电传递+ +接地+离开带电带电带电带电体体产产产产生生电场电
5、场电场电场，电场中的导体因电荷转移而带电电场中的导体因电荷转移而带电本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源感应带电往往会让电子器件带电，从而造成损坏本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源工作场地容易产生静电的动作o人的活动o移动的设备o推车o传动带本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源工作场地中常工作场地中常见的静电源见的静电源 工作台工作台漆漆, , 腊面腊面, , 塑胶和乙烯树脂等。塑胶和乙烯树脂等。 地板地板表面处理木料表面处理木料, , 腊面腊面, , 乙烯树脂等。乙烯树脂等。 椅子椅子玻璃纤维玻璃纤维, , 塑胶塑胶, , 表面处理木料等。表面处理木料等。 工作人员工作人员衣物
6、衣物, , 头发头发, , 鞋子鞋子, , 手套等。手套等。 包装包装塑胶袋塑胶袋, , 气泡包装气泡包装, , 海绵海绵, , 盒子等。盒子等。 办公用品办公用品纸张、文件夹、文件袋、笔等纸张、文件夹、文件袋、笔等本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源我们的工作环境存在许多静电源。我们的工作环境存在许多静电源。 。 许多塑胶产品都是容易制造和价格低廉许多塑胶产品都是容易制造和价格低廉 电子产品中也需要采用许多绝缘体材料电子产品中也需要采用许多绝缘体材料 在移动和摩擦下，即使如金属一般的导体也会产生在移动和摩擦下，即使如金属一般的导体也会产生 静电静电 设备和人体舒适所需要的温湿度要求环境有
7、一定的设备和人体舒适所需要的温湿度要求环境有一定的 干燥，助长静电的产生干燥，助长静电的产生ESDESD风险风险本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源静电序列（+）空气人类的手锡面动物的毛 玻璃头发晴纶 羊毛毛皮铝绸子纸棉木材铁铜银金硫磺PVC（塑料）（-）本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源静电序列o两物体接触分离或摩擦后，排在前面的带 正电，后面的带负电；o距离越远，摩擦电压越高；o人类认识的不足：不同列表有所差异；循 环现象；反向现象；o应用时不可作为硬标准。本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源典型的工业静电放电特性典型的工业静电放电特性 放电时间放电时间 数纳秒数纳秒 数微秒
8、数微秒 ( ( RC ) RC ) 放电电流量放电电流量 数安培数安培 ( I = Q / t )( I = Q / t ) 峰值功率峰值功率 数数 KW ( KW ( I or V ) I or V ) 产生的高频电场产生的高频电场 1 MHz 1 GHz1 MHz 1 GHz 产生的电感电压产生的电感电压 = L = L didi dtdt( ( 能够在短至能够在短至 0.5 0.5 nsecnsec 内放电内放电 ) )本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源ESD ESD 电子器件的破坏电子器件的破坏即使是相当小的静电放电也可能损坏电子器件！即使是相当小的静电放电也可能损坏电子器件！E
9、SD damageESD damageField failureField failureHBM simulation failureHBM simulation failureBipolar ICBipolar IC静电敏感器件的英文缩写ESDS本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源ESDS ESDS 有多敏感有多敏感 ? ?人体人体 30 v30 v的静电就会损坏一些敏感器件的静电就会损坏一些敏感器件一些器件自身一些器件自身10 v10 v静电放电就可能损坏静电放电就可能损坏本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源ESD ESD 造成的破坏造成的破坏半导体是最容易受到静电破坏的器件半导体
10、是最容易受到静电破坏的器件 . . 氧化层击穿氧化层击穿 界面过热烧损界面过热烧损 金属熔化金属熔化常见的破坏有常见的破坏有 : : 以上的混合模式以上的混合模式本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源Metallization Metallization burnoutburnoutESD ESD 造成的破坏造成的破坏静电破坏前静电破坏前静电破坏后静电破坏后本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源60 75%60 75%EOS / ESDEOS / ESD其他其他30 50%30 50%EOS / ESDEOS / ESDESD ESD 对电子业造成的损失对电子业造成的损失8 33%8 33
11、%ESD aloneESD alone损失是巨大的！损失是巨大的！欧洲调查数据欧洲调查数据其他其他其他其他美国美国ESDESD协协 会调查数据会调查数据日本调查数据日本调查数据本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源 IC IC 制造商制造商 ( ( 高速高速 bipolar LSI )bipolar LSI ) 质量改进由质量改进由 22% 22% 达到达到 100%100% IC IC 制造商制造商 ( NMOS-LSI)( NMOS-LSI) 制作质量损失下降了制作质量损失下降了 50%, 50%, 并获得并获得 800% 800% 的的 R.O.I.R.O.I. PCBA PCBA 组
12、装加工厂组装加工厂 13% 13% 的生产质量改善，以及市场返修率下降了的生产质量改善，以及市场返修率下降了 1.5%1.5% 半导体制造商半导体制造商 ( (低功率低功率 SchottkySchottky-TTL ICs)-TTL ICs) 废品率从废品率从 2.6% 2.6% 降至降至 0.21%0.21%ESD ESD 控制获得的收益控制获得的收益本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源ESD ESD 破坏的风险破坏的风险微型化和更高度集成不利于静电防护微型化和更高度集成不利于静电防护1206120608050805060306030402040202010201USAUSA321632
13、1620122012160816081005100505020502JapaJapan n对静电的破坏更加敏感对静电的破坏更加敏感 ! !本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源ESD ESD 破坏的风险会逐级放大破坏的风险会逐级放大本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源缺乏管制意识的主要原因缺乏管制意识的主要原因1. 1. 人体能感觉出静电存在的水平为人体能感觉出静电存在的水平为 2,000 4,000 volts2,000 4,000 volts，但，但 敏感器件只须敏感器件只须 100 volts 100 volts便能被损坏便能被损坏 ( ( 大部分大部分 1,000 volts )
14、 1,000 volts )2. 2. 大部分的静电破坏是潜在的，并不能够被马上识别出。大部分的静电破坏是潜在的，并不能够被马上识别出。3. 3. 静电破坏现象有较差的重复性静电破坏现象有较差的重复性, , 并且不容易模拟。并且不容易模拟。4. 4. 找出静电破坏的证据和根源一般相当不容易，而且成本可找出静电破坏的证据和根源一般相当不容易，而且成本可5. 5. 缺乏培训和对问题的重视缺乏培训和对问题的重视( ESD ( ESD 破坏常被误判为破坏常被误判为 EOS EOS 损坏损坏 ) )能很高能很高本教材由华诺丰源提供http:/华诺丰源ESD防护的基本技术手段等电位接地中和阻值控制静电场屏蔽湿度控制材料选择和工艺控制避免产生静电敏感器件的标注保护电路和结构设计提高抗静电能力本教材由华诺丰源提供http:/www.runes
