ESD防护系统知识培训ppt课件.ppt

HOTT ESDHOTT ESD 防护体系知识培训防护体系知识培训 1 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 序序 言言 ELECTROSTATIC DISCHARGE 静电放电 已被认为是造成对静电放电敏感电子零件的失效 劣化 潜在失效的主要凶手 而导致战舰 飞机 发射和导引 系统 电子和资讯设备出现故障 使得如此昂贵的设备变得毫无 可靠度可言 见附后的一些案例和数据统计 2 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 一些ESD破坏的案例 倒料时产生静电 化工大火凶猛 损失10余万 新华网浙江频道4月3日电 4月2日下午3时54分 位于萧 山浦阳镇的杭州硅宝化工有限公司发生火灾 起火的是公司一个约300多平方米的仓库 里面存有大 量化学原料 着火后 火势十分凶猛 十几公里以外就能看 到滚滚浓烟 据消防部门初步调查 火灾原因是该公司两名员工在对 六甲基二硅氮烷进行倒料时产生静电 引发火灾 此次火灾 过火面积300多平方米 火灾损失10余万元 3 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 静电使美国每年发生一次9 11或每年发生一次洛杉矶大地震 在美国的历史纪录当中 2001年9 11恐怖袭击事件给美国所造 成的经济损失是最为惨重的 总共造成的经济损失达到了207 亿美元 近期美国公布了涉及10多个行业的因静电造成的损失 调查结果 平均每年的直接经济损失高达200多亿美元 仅电 子工业部门每年因静电危害损坏电子元件的损失高达100多亿 美元 也就是说静电使美国每年发生一次 9 11 事件或每年发 生一次洛杉矶大地震 在航天工业 静电放电造成火箭和卫星 发射失败 干扰航天飞行器的运行 在石化工业 美国从1960 年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起 1969年底 在不到一个月的时间内荷兰 挪威 英国三艘20万吨超级油轮 洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后引起了世界科学家对 静电防护的关注 4 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 名词解释 ESD Electrostatic Discharge 静电释放 两个具有不同静电电位的物体 由于直 接接触或受静电场感应而引起静电电荷的转移 使带电体上的电荷部分或全部消失的现象 ESDS Electrostatic Discharge Sensitive Devices 静电释放敏感产品 对静电释放产生的损害敏感的 零部件或组件 5 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 EPA Electrostatic Protection Area 防静电保护区 由防静电器材建造和装配起来 能防止静电释放产生的损害并作出明显标记的 供经过培训的人员操作ESDS 产品的区域 Grounding 接地 电气连接到能供给或接受大量电荷的物体 常指大地 EBP Earth Bounding Point 接地点 接地连接点 6 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 用电源的设备的漏电流 漏电压引起 的异常过大的电流或电压 EOS Electrical Over Stress 7 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 目目 录录 一 静电系列概念 1 静电的产生 2 影响静电产生量的因数 3 ESD破坏模式 4 ESD敏感度和标准 二 静电控制原理和防护 1 几种静电控制技术原理 2 处理几种静电破坏模式的技术应用 3 电子产品生产中的典型静电源 三 静电防护产品 四 静电标示及其意义 8 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 第一章 静电系列概念 9 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 什么是静电 静电 静止未流动的电荷 能够长时间停留在某些物体上 静电放电 当两个带不同静电电位的物体相互接经到某程度 或接触时 静电从一个物体突然流放到另外一个 物体的现象 静电菏的基本单位 库伦 Coulomb 1 静电的产生 高电位 低电量 小电流 作用时间短 复现性差 瞬间现象多 受湿度影响较大 10 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 电子围绕原子核运动 一有外力即脱离轨道 离开原来的 原子而侵入其它的原子 外力包含各种能量 如动能 位能 热能 化学能 电磁能等 A原子因缺少电子数而带有正电现象 称为阳离子 B原子因增加电子数而带有负电现象 称为阴离子 静电的产生的原理 11 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 接触性带电 两个物体互相接触后 分开时易发生静电 静电是我们周围常见 到的现象 A 剥离塑料薄膜时就是一种典 型的 接触分离 起电 B 脱衣服产生的静电也是 接 触分离 起电 12 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 摩擦带电 摩擦接触面积增大 两个物体摩擦时发生热产生静电 静电由于接触的程度或表面的均匀 度 接触压力 磨力 分离速度等 不同而电荷量不同 13 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 传递带电 接近 静电传递 接地 离开 用塑料袋包装的部 品易发生静电 当塑料袋 塑料等 带电体接触部品时易 产生静电 不带电体处在带电 体的电场内时易产生 静电 14 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 剥离带电 轮 子 轴 皮 带 粘贴的标签或塑料揭下来 时易发生静电 轴和皮带 滚动分离时也容易产生静 电 15 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 管子 汽枪 液体或气体的喷射 Ya 吸附时易发生静电 吸尘器 喷头等 液体或气体等喷射 时喷射粒子和孔之 间发生摩擦而产生 静电 现场的气枪或冷却 风扇等属于喷射带 电体 喷射后碰上 物体时也会发生 要点 喷射带电 16 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 气体的静电 17 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 液体的静电产生 18 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 2 影响静电量产生的因数 材料 包括材料的相对性 接触面积和表面粗糙情况 接触力 分离速度 环境湿度 决定静电量的主要因数 在干燥和快速移动活动中使用不当的材料容易产生高经典 和增加静电破坏风险 19 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 Air 空氣 Amber 琥珀 Asbestos 石棉 Acetate Rayon 人造絲 Aluminum 鋁 Brass Silver 黃銅 銀 Fur 皮革 Hard Rubber 橡膠 Glass 玻璃 Orlon 奧龍 Hands 手 Polyester 多元脂 Human Hair頭髮 Poly urethane PU聚亞氨脂 Lead Hand 石墨 Polyvinyl PVC聚氯乙 烯 Mica 雲母石 Polyethylene PE聚乙烯 Nylon 尼龍 PolypropylenePE聚丙烯 Paper 紙 Sealing Wax 蠟 Rabbit Fur 兔毛 Silicon 矽 Silk 絲 Sulfur 硫磺 Steel 鋼絲 Teflon 鐵弗龍 Wool 羊毛 Nickel Copper鎳 銅 Wood 木材 材料物質產生靜電大小排列如下表 其中愈正性與愈 負性物質互相摩擦產生之靜電愈大 Negative 負 性 Positive 正 性 20 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 静电量和产生的速度 21 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 湿度和静电发生量的关系 带电物相对湿度 低湿 10 20 高湿 65 90 在地毯上走动35000V1500V 在VINYL上走动12000V250V 作业台的作业者6000V100V VINYL包装资材7000V600V 在作业台上拿起 PLOY BAG 20000V1200V 在现场走动时可产 生2000 6000V静 电 静电发生量按相对 湿度变化 湿度管理在 40 60 美国军标MIL STD 1695推荐30 70 22 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 导体和绝缘 体 绝缘体是个问题 因为静电可以产生和积累其上 而最 终造成放电现象 导体也可能是个问题 因为导体造成快速放电 23 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 3 ESD破坏模式 4 电场感应模式FIM Field Induced Model 24 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 人体放电模式 HBM 25 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 在各种SMT生产现场易产生的静电压值 26 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 机器放电模式 MM 27 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 带电器件放电模式 CDM 28 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 电场感应模式FIM Field Induced Model 29 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 零件受到ESD 破壞之剖析圖 ESD破坏 30 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 ESD破坏 31 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 1 完全失去功能 约占10 介质击穿 短路 漏电大 开路 金属化条 IC 2 间歇性失去功能 约占90 工作性能退化 压电晶体 晶体振荡器 晶体破裂 电极材料 溶化 电弧放电 例 IBM公司通过对 其某家电子公司经过长达 5年的数据分析 对于完 全失去功能的元器件 静 电造成损坏的元件约占 30 ESD破坏 32 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 静 吸 附 电 静电 粒子 塵埃 粒子 静电吸附使 IC等半导體 制程良率受 到影響 同時 為了防止静 电吸附工廠 對於制程空 氣的潔淨投 入極大成本 ESD破坏静电對半导体元件的不良影响 33 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 静电感应之静电源使半导体蕊線 工具 包裝 容器等产生較高静电壓 會對半导体蕊片介 质放电 芯片局部被形成硬擊穿或軟擊穿 容器等上感應静 电形成静电壓 电 ESD破坏静电對半导体元件的不良影响 34 Saitek Electronics Shenzhen Ltd 瑞徳电子 深圳 有限公司 接触 分離 摩擦 感应致人体 设 备等产生並釋放静电荷 静电放 电 ESD 引起器件击穿 芯片局部被形成硬擊穿或軟擊穿 ESD破坏静电對半导体元件的。