1、1,ESD 訓 練 課 程 (作業(yè)員部份) ELECTROSTATIC DISCHARGE 編 寫:DESKTOP生技,2,靜電的概念 靜電的產(chǎn)生 靜電的物理現(xiàn)象及特性 靜電對電子業(yè)的危害 靜電的防護 防護工作中,作業(yè)員應注意事項,3,1. 空中為什麼有閃電現(xiàn)象 2. 冬天的晚上(燈光暗)你在脫毛 衣時會看到什麼現(xiàn)象?為什麼? 3. 塑料在頭髮上摩擦後,為什麼能吸起 細小的紙片? - 靜電放電現(xiàn)象,4,靜 電 的 概 念 靜電是指靜止的電荷,是相對於另一物 物體或大地的一物體表面電子不足或過剩, 表面電子不足顯示為正電荷,表面電子過剩 顯示為負電荷. 閃電的產(chǎn)生,都是於雷雨雲(yún)層中釋放出 的大量

2、累積電荷至地球表面。,5,靜 電 如 何 產(chǎn) 生 ? 產(chǎn)生靜電的主要原因是: 摩擦、剝璃、感應 當兩個物體表面緊密接觸,然后分開,則 一個物體的表面就會因失去電子而帶正電荷,而 另一個物體的表面也會因得到等量的電子而帶 負電荷,6,兩種材料接觸後分離 形成靜電電荷(正負電 荷).,7,電子從A原子移到B原子,當二種材料接觸,由於在材料A中其原子 核對其最外圍電子的吸收力較小, 因此附到 材料B上, 最后A極性為“+”, B為“-”.,8,人在地毯行走，鞋子由地毯吸引電子，而帶上 靜電(負電荷).然後伸手靠近金屬門把,靜電便通 過金屬導體而釋放,產(chǎn)生電流。這類靜電釋放對 人體無多大影響.,9,人

3、在地毯行走，鞋子由地毯吸引電子，而帶上 靜電(負電荷).然後伸手靠近金屬門把,靜電便通 過金屬導體而釋放,產(chǎn)生電流。這類靜電釋放對 人體無多大影響.,摩擦生電強弱之系列 + Hand 人 手 Asbestos 石 棉 Glass 玻 璃 Human Hair 人 發(fā) Nylon 尼龍 Wool 羊 毛 Lead 鉛 Silk 絲 Paper 紙 張 Cotton 棉 花 Steel 鋼 鐵 Wood 木 材 Acetate Rayon 醋酸螺瑩絲 Orlon 奧 龍 Saran 莎冉樹脂(包食物用透明膜) Polyethylene 聚乙烯樹脂 - Teflon 鐵氟龍,10,靜電的物理現(xiàn)象及特

4、性 ? 1. 同性相斥,異性相吸,即表現(xiàn)為力的作用 2. 易產(chǎn)生靜電場和放電現(xiàn)象,出現(xiàn)發(fā)光、破裂 聲等現(xiàn)象 3. 靜電感應現(xiàn)象,不帶電導體置於帶電體附近 (不接觸),則不帶電導體上電子會受吸引(排斥), 其表面感應產(chǎn)生正負電荷分離 4. 因與大地有電位差,如觸及電路會產(chǎn)生放電 電流,11,靜電對電子業(yè)的危害 不同電位之物體間靜電荷的移轉(zhuǎn)，無論是 否為可目視的,不一定伴隨有電弧或火花發(fā)生皆 稱為:ElectroStatic Discharge (ESD).,12,靜電放電模式,人體放電模式 (Human-Body Model，HBM) 機器放電模式 (Machine Model，MM) 元件充電

5、模式 (Charged-Device Model，CDM) 其中元件充電模式,其放電電流上升時間 最快,時間最短,為造成ESD故障之主因.,13,高密度集成電路乙成為電子業(yè)不可缺少的元 器件,這類元件對靜電很敏感,故稱之為靜電敏感元 件 (ESDS),如IC、二極體等, 元件發(fā)展的愈精密， 其耐壓性相對愈低。 人體所能感到應到靜電壓為20003000V,雖然 一般物品潛在著低於 2,000V的靜電, 但部份ESDS 元器件能感應到 的靜電壓只有20V. 只要靜電敏感元 件與帶電體距1公尺距離,就會受影響而帶電. 所以,靜電荷的迅速轉(zhuǎn)移能夠擊傷或毀損敏感 元件。,14,不同器件SiO2層橫截面及

6、下一代發(fā)展趨勢,15,危害主要表現(xiàn)在: 1. 使元件吸附灰塵,改變線路間的阻抗 2. 影響元件的功能,縮短元件的使用壽命 3. 電場破壞 4. 因瞬間電流過大,產(chǎn)生的熱能擊毀導體或?qū)w 的絕緣層,或?qū)υ斐蓾撛陔[患 5. 影響產(chǎn)品品質(zhì),增加維修成本,16,造成靜電破壞的主要因素是人,所以,靜電防護工作的主要癥結(jié)在於人員管理問題。,靜電防護,17,只要能夠預防作業(yè)人員自身及工作 站物體所產(chǎn)生的靜電,就不會有ESD危害 的產(chǎn)生,18,易遭受靜電破壞的場所 電子元件及產(chǎn)品在什么情況不會遭受靜電破壞呢?可以這么說:電子產(chǎn)品從生產(chǎn)到使用的全過程都遭受靜電破壞的威脅,從器件制造到插件裝焊,整機裝聯(lián),包裝

7、運輸直至產(chǎn)品應用都在靜電的威脅之下.,19,靜電防護必須遵循的原則: 原則一: 在靜電安全工作區(qū)安裝及使用靜電敏感元件 靜電安全工作區(qū)的條件: (1) 有完整的導電材料和接地系統(tǒng) (2) 任意兩點間的靜電壓小於100V,20,防靜電工作站,21,原則二: 2. 用靜電屏蔽容器運送或儲存靜電敏感元件 靜電敏感元件應在必封閉的導電容器內(nèi) 存放或運輸,只有在靜電防護工作區(qū)或容器放 置在接地的防靜電表面,才可打開防靜電容器,黑色靜電料盒,Tray 盤,22,運送及存放靜電敏感元件器材 1.透明防靜電袋.(Antiseptic bag) 2.導電性膠袋.(Conductive bag) 3.導電空件盒(

8、箱)及導電零件架. 4.靜電屏蔽袋.(Shielding bag) 5.導電海棉(Conductive Polly ethylene foam) 6.防靜電海棉(Static deceptive ploy le ethylene foam) 7.屏蔽包裝箱(Shipping box) 8.周轉(zhuǎn)箱 (Magazine),PCB架(Magazine),23,黑色靜電料盒,靜電隔板,廠 內(nèi) 運 輸 把靜電敏感元件放於周轉(zhuǎn)箱或可再用靜電電屏蔽袋.,送往另一部門,送往另一部門,靜電屏蔽袋,周轉(zhuǎn)箱,24,廠外運輸 必須把完成品存放于靜電屏蔽袋內(nèi),25,靜電的防主要措施 一、導體的靜電防護: 1. 接地系統(tǒng)

9、: 利用導體中電子可以自由移動的特性,采用 接地的方法,把人體及導體中多於的電子釋放到 大地.減少其在放電過程中對元件及人體的危害,26,靜電防護工作站產(chǎn)品 a.靜電手環(huán)(Wrist Straps) b.接地線(Grounding Cord) c靜電扣(Snap) d.導電鞋及導電. e 導電桌墊. f.導電地板. g.離子風機. h.接地監(jiān)視器.,27,(1) 人員接地: 工作人員在接觸靜電敏感元件之前必須 靜電手套或戴靜電環(huán) (限流電阻為 1MW),限 流 電 阻,靜電腕環(huán),靜電腕線,易分離型,28,為何要戴靜電環(huán)呢? (限流電阻及金屬導體) A. 靜電釋放 B. 降低電壓,保護元件及人體

10、 C. 限制電流,使通過人體的電流小于0.5mA 正確配戴: A. 讓靜電環(huán)上金屬片充分接觸人體皮膚 B. 保證靜電腕線確實與接地線連接 C. 每次作業(yè)之前必須用靜電環(huán)測試器測量人體 接地狀況; 測試器上綠燈亮並伴有蜂鳴聲,則 表明接地狀況良好,可取用靜電敏感元件,29,緊 貼 皮 膚 限 流 電 阻 確 實 接 地 易 於 分 離,靜電環(huán)測試器,30,a.定期測試手環(huán)及腳帶的接地電 阻是否介于1至10百萬歐姆內(nèi).,腳 帶,靜電測試器,手 環(huán),定期檢測所安裝的靜電防護系統(tǒng),31,9,防靜電桌墊,表面阻抗測試儀,接地線,b.定期測試桌墊接地電阻是否介于1至10百 萬歐姆之內(nèi)及檢查接地通路.,32

11、,(2) 桌墊(布)接地: 直接接觸靜電敏感元件之桌面必須鋪 設(shè)靜電桌墊(106 109W,屬靜電消散型材料), 並串接1MW電阻的接地線,33,(3) 地板接地: 對於高靜電要求之ESDS處理區(qū)應鋪 設(shè)去靜電地板(105 109W),並接地,避免人行 走時因摩擦產(chǎn)生的靜電滯留在靜電區(qū)間,34,表面阻抗測試儀,靜電壓測試儀,常用靜電檢測工具,35,功能:自動偵測AC電源極性及接地系統(tǒng)有無異常 確保作業(yè)人員及儀器安全,接地斷路警報系統(tǒng),36,警報器之安裝位置必須在接地線末端,37,接地斷路警報系統(tǒng)操作說明,1.用AC電源之L(較短之孔)及FG線來測試生產(chǎn)線上電源極性是否正確，用AC Polari

12、ty氖燈來顯示，會亮表示OK ，不亮表示NG。 2.用AC電源之FG線和生產(chǎn)線之地線來作測試是否斷路。用氖燈及蜂鳴器來表示，亮綠燈及蜂鳴器不響表示OK ，亮紅燈及蜂鳴器會響表示NG。 操作步驟: 1.將測試接地儀器之接地端電線接至生產(chǎn)線之地線。 2.插上AC電源，將接地儀器上之電源開關(guān)打開，檢視接地儀器之AC氖燈是否會亮，會亮表示生產(chǎn)線之電源極性O(shè)K ， 不亮表示生產(chǎn)線之電源極性錯誤。 3.觀察接地儀器上之氖燈及蜂鳴器，亮綠燈及蜂鳴器不響表示OK；亮紅燈及蜂鳴器會響表示NG。 校驗測試程序: 每日只要將接地儀器上接地測試端之電線拔離 生產(chǎn)線之地線，接地儀器上之氖燈會亮紅燈及蜂鳴 器會響則表示接

13、地儀器通過測試；如測試時紅燈未 亮或蜂鳴器未響，請通知MES測試人員維修。,38,二、絕緣體的靜電消除 1. 使用離子風機中何和正、負電荷 2. 控制環(huán)境的溫度及濕度 3. 塗抹靜電消散液,39,靜電防護工作中,作業(yè)員應注意事項: 1. 靜電衣必須確實穿著以確保無內(nèi)層衣物外露,避 免其它飾物碰觸元件, 及肩長發(fā)應綁束于腦後,40,2. 減少與靜電敏感元件間非必要的接 觸，且愈少愈好。,41,3. 敏感元件置於靜電消散桌墊上時應將元件 pin腳朝下,元件的線腳可藉此得到保護。,42,4. 請勿在任何工作表面滑動靜電敏感元 件。 滑動造成摩擦並進而產(chǎn)生靜電荷。,43,5. 處理IC元件時應接觸元件本體，避免碰觸線腳，線腳是最容易造成元件毀損的傳導路徑。,44,6. 不可將元件置於防護容器外。,45,7. 不可將絕緣材料及高靜電物品存放於靜電 料盒或靜電工作區(qū)內(nèi),比如:塑膠資