静电防护知识全解课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,防护知识,静电,防护知识,1,静电的形成,静电电压是由不同种类的物质相互接触与分离而产生尽管摩擦能够使电荷积累得更多，但是摩擦并不是必要的这种效应即是大家熟知的摩擦起电，所产生的电压取决于相互摩擦的材料本身的特性磨擦起电序列表列出了各类物质的带电难易程度对于相互接触的两种物质，电子会从一种的物质转向另一种的物质，这样就会使两种物质分别带正负电荷序列表中的物质离得越远，各自所带的电荷数量也越大静电的形成静电电压是由不同种类的物质相互接触与分离而产生尽,2,电子厂静电的产生,人体的活动，人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之一人体静电是导致器件产生硬(软)击穿的主要原因人体活动产生的静电电压约05-2KV化纤或棉制工作服与工作台面、坐椅摩擦时，可在服装表面产生6000V以上的静电电压，并使人体带电，此时与器件接触时，会导致放电，容易损坏器件橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达1013，当与地面摩擦时产生静电，并使人体带电,树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放人包装中运输时，器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压，对敏感器件放电。

电子生产设备和工具方面：例如电烙铁、波峰焊机、再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备内的高压变压器、交盲流电路都会在设备卜感应出静电如果设备静电泄放措施不好，都会引起敏感器件在制造过程中失效混凝土、打腊抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘电阻高，人体上的静电荷不易泄漏普通工作台面，受到摩擦产生静电,电子厂静电的产生人体的活动，人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦,3,人体产生静电,人体放电模式(Human-Body Model,HBM):,人体放电模式(HBM)的ESD是指因人体在地上走动磨,擦或其它因素在人体上已累积了静电，当此人去碰触到IC,时，人体上的静电便会经由IC的脚(pin)而进入IC内，再经,由IC放电到地去，如图所示此放电的过程会在短,到几百毫微秒(ns)的时 间内产生数安培的瞬间放电电流，,此电流会把IC内的组件 给烧毁不同HBM静电电压相对产,生的瞬间放电电流与时间的关系 显示于图2.1-1(b)对一般,商用IC的2-KV ESD放电电压而言，其瞬间放电电流的尖峰,值大约是1.33 安培图2.1-1(a)HBM的ESD发生情形,人体产生静电人体放电模式(Human-Body Model,4,静电的危害,（1）引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰。

2）击穿集成电路和精密的电子元件，或者促使元件老化，降低生产成品率3）高压静电放电造成电击，危及人身安全4）在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾静电的危害（1）引起电子设备的故障或误动作，造成电磁干扰5,静电的危害(电子元件）,如果一个元件的两个针脚或更多针脚之间的电压超过元件介质的击穿强度，就会对元件造成损坏这是MOS器件出现故障最主要的原因氧化层越薄，则元件对静电放电的敏感性也越大故障通常表现为元件本身对电源有一定阻值的短路现象对于双极性元件，损坏一般发生在薄氧化层隔开的已进行金属喷镀的有源半导体区域，因此会产生泄漏严重的路径另一种故障是由于节点的温度超过半导体硅的熔点（1415）时所引起的静电放电脉冲的能量可以产生局部地方发热，因此出现这种机理的故障即使电压低于介质的击穿电压，也会发生这种故障一个典型的例子是，NPN型三极管发射极与基极间的击穿会使电流增益急剧降低器件受到静电放电的影响后，也可能不立即出现功能性的损坏这些受到潜在损坏的元件通常被称为“跛脚”，一旦加以使用，将会对以后发生的静电放电或传导性瞬态表现出更大的敏感性要密切注意元件在不易察觉的放电电压下发生的损坏，这一点非常重要。

人体有感觉的静电放电电压在3000,5000V之间，然而，元件发生损坏时的电压仅几百伏静电的危害(电子元件）如果一个元件的两个针脚或更多针脚之间的,6,静电的危害实列,案例：,INTEL公司分析我司的Intel 845GL BGA不良造成的原因：,Analysis:,Failure analysis:,#1:CSAM found nothing.But SPA verified Vcc-Vss short.After die shear,burnt mark was found.So it was suspected due to EOS/ESD.,NO.,FPO NO.,VISUAL INSPECT,INTEL ELECTRICAL TEST,(S9K),SYSTEM LEVEL TEST(CPV),FA FLOW,RESULT,1,5441A262,Normal,short,N/A,CSAM,SPA,Die Shear,Microscope,Burnt Mark,2,5441A262,Normal,short,N/A,CSAM,SPA,Die Shear,Microscope,Burnt Mark,3,5441A262,Normal,short,N/A,CSAM,SPA,Burnt Mark,静电的危害实列 案例：INTEL公司分析我司的Intel,7,静电测量仪器,(1)静电场测试仪：用于测量台面、地面等表面电阻值。

平面结构场合和非平面场合要选择不同规格的测量仪2)腕带测试仪：测量腕带是否有效3)人体静电测试仪：用于测量人体携带的静电量，人体双脚之间的阻抗，测量人体之间的静电差,腕带、接地插头、工作服等是否阻护有效还可以作为入门放电，把人体静电隔在车间之外4)兆欧表：用于测量所有导电型、抗静电型及静电泄放型表面的阻抗或电阻静电测量仪器(1)静电场测试仪：用于测量台面、地面等表面电阻,8,电子产品制造中防静电技术指标要求,(1)防静电地极接地电阻102)地面或地垫：表面电阻值105-1010;摩擦电压100V3)墙壁：电阻值5104-1094)工作台面或垫：表面电阻值106-109；摩擦电压100V；对地系统电阻106-1085)工作椅面对脚轮电阻106-108电子产品制造中防静电技术指标要求(1)防静电地极接地电阻1,9,电子产品制造中防静电技术指标要求,6)工作服、帽、手套摩擦电压300V；鞋底摩擦电压100V，,带静电荷量小于6uC/pcs,耐洗涤时间大于33小时,7)腕带连接电缆电阻1M；佩带腕带时系统电阻1-1OM脚跟带(鞋束)系统电阻05105-1088)物流车台面对车轮系统电阻106-109。

9)料盒、周转箱、PCB架等物流传递器具一表面电阻值103-108;摩擦电压100V10)包装代、盒一摩擦电压100V电子产品制造中防静电技术指标要求6)工作服、帽、手套摩擦电压,10,静电防护处理的原则,(1)对可能产生静电的地方要防止静电积聚采取措施在安全范围内2)对已经存在的静电积聚迅速消除掉，即时释放，静电电压从5000伏降到100伏的时间控制在0.1秒左右静电防护处理的原则(1)对可能产生静电的地方要防止静电积聚11,静电的防护设施及作用一,-,防静电工作服,是为了有效释放操作人员人体静电荷,-,防静电镊子,有效泄放静电电荷穿静电工作鞋,是泄放操作人员人体静电电荷的最有效和最可靠的方法表面电阻：106-108欧,-,戴防静电手套,可避免操作人员手指直接接触静电敏感元件并能安全泄放操作人员所带的人体静电电荷106-109欧,-,防静电手指套,是有效地防止人体手指产生指尖放电106-1011欧,-,防静电手腕带,是一种配戴于人体手腕上，释放人体聚集静电电荷的器件其原因是通过腕带及接地线，将人体身上的静电排放至大地，故使用时腕带必需确实与皮肤接触，接地线亦需直接接地,静电的防护设施及作用一-防静电工作服是为了有效释放操作人,12,静电的防护设施及作用二,-,防静电透明网格窗帘,是一种用透明及静电耗散材料制成，具有清晰的透明度和静电耗散作用。

109-1011欧,-,防静电工作椅,：消除操作人员人体静电，有效地提高生产率防静电元件盒,具有有效泄放静电电荷的特性,-,防静电推车,有效泄放静电电荷,-,离子风枪,：快速消除静电，清洁产品,-,防静电台垫,为二层结构，上层为静电耗散层，下层为导电层，能有效泄放静电电荷静电的防护设施及作用二-防静电透明网格窗帘是一种用透明及,13,静电的防护设施及作用三,湿度控制,：,防,静电工作区的环境相对湿度以不低于50%为宜,区域界限,：,防静电工作区应标明区域界限，并在明显处悬挂警示标志，警示标志应符合GJB1649规定，工作区入口处应配置离子化空气风浴设备防静电地面,：不易因摩擦、碰撞而产生和积累静电，并能防止静电荷瞬时释放清洁,：使用规定的清洁剂清洗防静电工作区内桌垫和地垫,接地,a、防静电系统必须有独立可靠的接地装置，接地电阻一般应小于10，埋设与检测方法应符合GBJ 97的要求b、防静电地线不得接在电源零线上，不得与防雷地线共用c、使用三相五线制供电，其大地线可以作为防静电地线（但零线、地线不得混接）d、接地主干线截面积应不小于100mm2；支干线截面积应不小于6mm2；设备和工作台的接地线应采用截面积不小于1.25mm2的多股敷塑导线，接地线颜色以,黄绿色线,为宜。

e、接地主干线的连接方式应采用钎焊静电的防护设施及作用三湿度控制：防静电工作区的环境相对湿度以,14,静电敏感元器件存储、使用要求,(,1)SSD运输过程中不得掉落在地，不得任意脱离包装2)存放SSD的库房相对湿度：30-40RH3)SSD存放过程中保持原包装，若须更换包装时，要使用具有防静电性 能的容器4)库房里，在放置SSD器件的位置上应贴有防静电专用标签5)发放SSD器件时应用目测的方法，在SSD器件的原包装内清点数量6)对EPROM进行写、擦及信息保护操作时，应将写入器擦除器充分接地，要带防静电手镯7)装配、焊接、修板、调试等操作人员都必须严格按照静电防护要求进行操作8)测试、检验合格的印制电路板在封装前应用离子喷枪喷射一次，以消除可能积聚的静电荷静电敏感元器件存储、使用要求,15,静电的防护的维护,(1)制订防静电管理制度，并有专人负责2)备用防静电工作服、鞋、手镯等个人用品以备外来人员使用3)定期维护、检查防静电设施的有效性4)腕带每天检查一次5)桌垫、地垫的接地性、静电消除器的性能每周检查一次6)防静电元器件架、印制板架、周转箱；运输车、桌垫、地垫的防静电性能每月检查次静电的防护的维护(1)制订防静电管理制度，并有专人负责。

16,J.,GROUND,G.,COMMON,GROUND POINT,F.,ESD MAT,D.,GROUND BAR,&JACK,H.,CONDUCTIVE FLOOR/MAT,BUILDING FLOOR,B.,ESD FOOT WEAR,C.,ESD PROTECTIVE,TRAYS,SHUNTS,etc.,E.,ELECTRIC TOOLS,EQUIPMENT,SOLDER IRON,SCREW DRIVER,etc.,POWER JACK,I.,ERATH GROUND,2.SURFACE RESISTANCE,F,H.,3.STATIC VOLTAGE,C,F,POWER CORD,3 WIRES,工作桌的静电防护,J.GROUNDG.COMMONF.ESD MATD.,17,对静电要求较高产品应有的标识,对静电要求较高产品应有的标识,18,静电防护的总结,把静电保护设计到元件和产品内,消除产生静电的材料与过程,驱散或中和静电放电,提供对静电放电的物理保护,企业静电防护是一个系统工程，一个集成电路，从诞生到失效，整个过程都有遭。