1、1. 什么是靜電2. 靜電的發(fā)生原理3. 靜電的危害4. 靜電防止對策5. 靜電測試方法作成者：王小盒2009.07.15靜電基礎概論目錄11. 什么是靜電? 英語是 Electrostatic -. 附著在物體,不移動的電. -. 固著在大體中, 靜止在一個場所的電. -. 摩擦異類物質(zhì)或接觸物分離過程中發(fā)生. -. 附導體得、失電子,出現(xiàn)附導體表面帶的電. Electrostatic Discharge 相互不同電位的兩種物體間, 直接接觸或電磁場的引導出現(xiàn)電荷交換的現(xiàn)象. Electrical Over Stress 當外界電流或電壓超過器件的最大規(guī)范條件時，器件性能會減弱甚至損壞。區(qū)別

2、損壞現(xiàn)象持續(xù)時間產(chǎn)生機理分類通常導致電晶體級別的損壞。短的EOS脈沖損壞看起來像ESD損壞其可見性不強損壞位置不易發(fā)現(xiàn),損壞的現(xiàn)象包括金屬線熔化、發(fā)熱、高功率、閂鎖效應事件持續(xù)時間在微秒納秒級事件持續(xù)時間在微秒秒級. (也可能是毫微秒)ESD屬于EOS的特例，有限的能量,由靜電荷引起典型地由電源和測試設備產(chǎn)生ESDEOSESD & EOS 對比 靜電? 靜電放電（ESD)? 特點： 靜電的特點是高電壓、低電量、小電流和作用時間短，一般都在微秒或納秒量級完成的。過度電性應力（EOS）?車間常見EOS情形： 電源(AC/DC) 干擾、電源雜訊和過電壓; 由于測試程式切換（熱切換）導致的瞬變電流/峰

3、值/低頻干擾很短的EOS 脈沖導致的損壞與ESD損壞相似;測試程式開關引起的瞬態(tài)/毛刺/短時脈沖波形干擾; 來自其他設備的脈沖信號干擾，即從其他裝置發(fā)送的脈沖;2. 靜電的發(fā)生原理 靜電起電原理 靜電起電包括使正、負電荷發(fā)生分離的一切過程，如通過固體與固體表面、固體與液體表面之間的接觸、摩擦、碰撞，固體或液體表面的破裂等機械作用產(chǎn)生的正、負電荷分離。也包括氣體的離子化、噴射帶電以及在粉塵、雪花和暴風雨中的帶電現(xiàn)象。摩擦起電分離起電感應帶電電子云 摩擦起電的原因： 不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領不同。 當兩個物體互相摩擦時，哪個物體的原子核束縛電子的本領弱，它就容易失去電子，使跟它相摩擦的物體得

4、到電子；物體失去電子帶正電，得到電子帶負電。Positive(陽):Asbestos（石棉） Ace tape 玻璃 頭發(fā) 尼隴 羊毛(Wool) 絲綢 紙 (中性0) 棉 木 Wax 鈉 硬朔板 Polyester（滌綸） PVC（聚氯乙烯） 橡膠:Negative(陰)束縛電子能力2. 靜電的發(fā)生原理 - 帶電電位靜電發(fā)生方法帶電電位(V)/狀態(tài)濕度1020%6595%35,000走在地毯上面的動作1,50012,000走在朔料地板面的動作2506,000反復在椅子上的起,坐動作1002,000朔料管 Tube內(nèi)部的 IC10026,000朔料包裝解除情況3,00014,500插在泡沫塑料

5、上的 IC1,500根據(jù)季節(jié)相對濕度變化冬季(干季)季節(jié)濕度狀態(tài)冬季,春,秋季(干季)夏季(干季),春,秋夏季(雨季)10%20%30%40%50%60%70%80%90%100% 不同的電位對人體的影響帶電電位(V)1,000V2,000V4,000V8,000V10,000V12,000V人體的感覺及程度 完全感覺不到 手指有感覺,沒有痛感 麻感 從手心到肘部有麻痛感 手與全身痛感及電流通過感覺 強列的電流沖擊,手全部受重擊痛感帶電電位(V)微弱放電音發(fā)出可看到放電發(fā)光放電發(fā)光時間長 不同動作在不同濕度下的起電電位一般車間濕度管理30%-60%我們公司40%-60%3. 靜電的危害- 擊穿

6、原理Condenser帶電造成的破損焊錫時受熱沖擊破損設計時沒有考慮靜電防止瞬間過電流破損因PCB變形破損接地不安全造成破損外力沖擊破損因檢查JIG的破損鉻鐵破損涌動電流造成的破損 半導體破損原因 半導體破損原理兩物體的摩擦Ground 形成急 放電急 電流發(fā)生熱 發(fā)生絕緣皮破損半導體不良陽、陰電荷發(fā)生中性化電阻少的方向移動急電力發(fā)生內(nèi)部排線融化SiO2破損吸塵（縮短壽命）放電破壞（完全破壞）放電產(chǎn)生熱（潛在損傷）放電產(chǎn)生電磁場（電磁干擾）常見靜電對電子產(chǎn)品損害的四種形式：3. 靜電的危害- 擊穿電壓 功率場效應管電可編程只讀存儲器PN結場效應管運放互補金屬氧化物半導體振蕩器二極管膜式電阻雙極

7、面結型晶體管 振蕩器晶體管 部品別擊穿電壓擊穿電壓(V)VMOS301800EPROM100JFET1407000OP-AMP1902500CMOS（micom IC)2503000SCHOTTKY DIODE3002500FILM RESISTER3003000BIPOLAR TRANSISTOR3007000SCHOTTKY TTL10002500各種電子部品靜電器敏感度部品 Type只需要10V的ESD就可毀壞IC內(nèi)部的某些極小零件和跡線 基本要求4. 靜電防止對策-基本措施創(chuàng)造沒有靜電的作業(yè)場所-正確接地等 防靜電對策有效實行確認半導體的保管方法及運營方法防靜電進行 作業(yè)者防靜電教育防

8、靜電對策定期點檢-工程進行、PQC進行等具體措施通過各種設備及人體的接地預防取極中發(fā)生傷害.產(chǎn)品自身內(nèi)性強化制造工程的對策通過回路保障對ESD內(nèi)性強化, 做到被害的最少化.設計方面latch up現(xiàn)象4. 靜電防止對策-接地人員接地（腕帶（0.81.2） 106 ；鞋對地電阻 109 ）設備和工具接地： 1.0 環(huán)境：地面、貨架、活動設備對地電阻1 109 車間接地電阻大地接地方法工程接地方法接地銅板接地線1 接地 板: 其它金屬物質(zhì) 1m 與避雷針隔離 2m 以上, 埋入地下. 銅板: 厚度 0.7mm以上, 面積 900以上, 埋設深度: 750mm以上 銅棒: 直徑 8mm以上, 埋設深

9、度: 900mm以上2 接地線規(guī)格 銅線: 直徑 2.6mm以上, Al線: 直徑 3.2mm以上 朔料套管: 內(nèi)壓 600V 承受3 接地種類 1種接地: 人體靜電用接地, 10 以下 3種接地: 設備 及 電源接地, 100 以下4. 接地主干線的連接方式應采用釬焊。設備A設備B設備C設備D設備A設備B設備C設備D設備A設備B設備C設備D 地線接地方法NGOKOK從接地電阻測定部位到接地線末端電阻區(qū)分SPEC備注部品盒1036H/S (Heat Sink) Assy 包含周轉(zhuǎn)箱1036水平/垂直 周轉(zhuǎn)箱地面1036導電性材質(zhì)防靜電墊106101011的情況 1周內(nèi)廢棄/ 替換C/V帶103

10、12包裝資財100V 以下工作服/ 防靜電鞋/防靜電手套100V 以下4. 靜電防止對策-日用品 靜電手環(huán) （Wrist strap） Wrist Strap Checker 的電阻一般區(qū)分為3種范圍 800K10M , 表示W(wǎng)rist Strap正常動作 10M 以上 Band 松動造成接觸不良或 Cord 的端子 Band 污染 800K 以下 Wrist Strap 內(nèi)裝的 1 M 電阻破損快速放電造成 Spark或Noise. 因此在電阻范圍內(nèi)修理好或交換. 測定條件：佩戴手環(huán)并在作業(yè)前測定。 點檢頻度：: 1次/日(作業(yè)開始前)判定基準： 測定儀的點檢結果顯示 “Ok” 測定方法：萬

11、用表或者靜電測試儀 保護電阻要一周測定一次 (1M10%) Wrist Strap的內(nèi)側(cè)帶必須與皮膚直接接觸。 (不能佩戴在衣服袖或手套上) Wrist Strap的內(nèi)側(cè)帶不能佩戴松動。 鋏子一定要去人體接地線連接。1.靜電手環(huán)佩帶方法：2.靜電手環(huán)測定基準：保護電阻 1內(nèi)裝(人體逆流防止) 保護電阻(1M)上面 (綠色)下面 (黑色)接地處理4. 靜電防止對策-日用品 防靜電臺墊Conductive Mat 表面電阻應達到 106 以上 1010 (20 RH=65%) 上層是綠色,下面是黑色的2層或3層 layer 構成. 綠色(上層): Static dissipative材質(zhì)的耐濕性材

12、質(zhì),一定電阻維持 黑色(中層): 含有碳元素. Conductive 材質(zhì), 黑色(下層): 橡膠成份, 緩和沖擊,絕緣.1.防靜電臺墊放置方法：2.防靜電臺墊測定基準： 防靜電Table 墊蓋在作業(yè)臺/部品保管Rack上后連接接地 Mat的 厚度 : 3mm 6mm, Mat的大小比作業(yè)臺大 50mm承諾. 分離的各 Mat 內(nèi)裝 1 M 電阻 Cord 使用的 1種接地. Mat 鋪在地面使用時電阻與地面電阻同一管理. (地面材使用規(guī)格定為 25,0001,000,000 - UL,NFPA,AMCR)防靜電臺墊表面電阻基準： 1061010 為了測定表面電阻測定儀底部的Probes，要使

13、材料的表面產(chǎn)生摩擦。 Ohms per Square, Surface Resistivity Indicator上的燈亮了以后讀出LED上顯示的數(shù)值即可。 另外： 1031012Conveyor BeltPUSH4. 靜電防止對策-其他用品通過摩擦發(fā)生的靜電,快速向空氣中放電，防止靜電.(普通 100V)這種原理 BOX自體有一定的電阻（靜電分散材質(zhì):10 109 ）,引導自然放電. 使用Antistatic材質(zhì),外部出現(xiàn)電,磁場變化也不會受影響,防止了靜電的發(fā)生. Stick內(nèi)部是特殊化學處理的半導體（抗靜電添加劑）表面做成的, 不能重復使用超過4次.多次使用后表面的添加劑膜容易被IC腿刮

14、掉。. 防靜電海綿、周轉(zhuǎn)箱等 IC Stick, 朔料袋 加濕器通過加溫提高空氣的相對濕度,降低表面電阻直達到物體放電能力. 相對濕度根據(jù)現(xiàn)場,一般 60%-70% 設定適合.5. 靜電測試方法-接地電阻 接地電阻測定法E GreenP YellowC RedRxPush button SW測試順序:1) 把E端子接到建筑物的Earth Line2) P/ C 端子從 E 端子開始分別插在約5 m 10 m 支點以后3) B / V / 選擇電鈕放在。4) 按下Push s/w，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)電阻的撥號盤把指針調(diào)整到 “ 0 ”。5) 這時撥號盤的刻度讀出來的數(shù)值就是接地電阻值。 接地電阻基準 -

15、1項接地： 10 (1次 / 6個月) - 3項接地： 100 (1次 / 6個月) 銅線基準 : 直徑 2.6mm接地電阻測定儀5. 靜電測試方法-表面電壓 ESD Checker 使用方法測試方法：按下Power按鈕電源開啟，此時為測定準備狀態(tài)。 從測定儀發(fā)出的兩束激光聚集為一個點照到被測物體時，在這個位置確認測定值。 被測物與測定儀要成直角狀態(tài)時測定。 被測部位一定要在摩擦狀態(tài)下測定。 防靜電基準： 100V 以下激光發(fā)光部位激光發(fā)光部位5. 靜電測試方法-烙鐵泄露電壓GNDMulti meter 在有電源的狀態(tài)下測定 * 防止因烙鐵漏電引起的半導體破壞及熱化 * 烙鐵必須接地 測定接受電源的烙鐵 Tip 最尖端和接地線之間的 AC Voltage 或泄露電阻 按照泄露電壓 (0.01VAC ) 或電阻值(10以下) 基準管理1次以上 / 1天 用 Scope 測定時要滿足 3V 以下 泄露電壓, GND 電阻中至少管理一個項目 烙鐵泄露電壓測定方法 具體測定方法 使用方法及順序1.Power 電源 ON2.CH選擇 :CH1 或CH2 注意:要選擇插測試線的端子對應的CH3.MEAS（范圍）按鍵.4.選擇要測定的項目 (每按鈕時自動跳一個檔)號按鈕，轉(zhuǎn)換 Page. *泄露電壓測定基準是 Peak to Peak. 和 按鈕利用放在Peak to Peak 按 號 O