《ESD基础知识培训B》PPT课件.pptx

ESDESD基本知识培训教材基本知识培训教材 Jul,2010Jul,2010Jul,2010Jul,20101可整理ppt内容内容:术语定义术语定义 静电的产生静电的产生 静电的影响静电的影响 静电释放静电释放(ESD)(ESD)ESD ESD材料材料 ESDESD控制控制方法方法2可整理ppt1.1.静电相关术语静电相关术语 a.a.静电静电：物体表面过剩或不足的静止的电荷b.b.静电场静电场：静电在其周围形成的电场c.c.静电放电静电放电：两个具有不同静电电位的物体，由于直接 接触 或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电场 的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象 就是静电放电。d.d.静电敏感度静电敏感度：元器件所能承受的静电放电电压e.e.静电敏感器件静电敏感器件：对静电放电敏感的器件f.f.接地接地：电气连接到能供给或接受大量电荷的物体，如大 地，船等.g.g.中和中和：利用异性电荷使静电消失h.h.防静电工作区防静电工作区：配备各种防静电设备和器材，能限制静电 电位，具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防 护操作的工作场地 3可整理ppt2.2.2.2.静电的产生静电的产生静电的产生静电的产生1.1.1.1.静电的产生方式静电的产生方式静电的产生方式静电的产生方式a.摩擦:在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的最普通方法，就是摩擦生电。材料的绝缘性越好，越容易是使用摩擦生电。另外，任何两种不同物质的物体接触后再分离，也能产生静电；。b.感应：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如将其置于一电场中，由于同性相斥，异性相吸，正负电子就会转移。c.传导：针对导电材料而言，因电子能在它的表面自由流动，如与带电物体接触，将发生电荷转移。Tribo(Seperation)(Tribo(Seperation)(摩擦摩擦)Induce(Induce(感应感应)Sparking(Sparking(电火花电火花)ION sources(ION sources(离子源离子源)Particles spray(dry Air)(Particles spray(dry Air)(粒子喷射粒子喷射)产产生生正正电电荷荷材材料料产产生生负负电电荷荷材材料料4可整理ppt2.2.2.2.静电的产生静电的产生静电的产生静电的产生2 2.静电度量静电度量 a.Charge(a.Charge(电荷）电荷）COULOMB(COULOMB(库仑库仑C C，纳库仑纳库仑nCnC）1nC=1/101nC=1/109 9 C=6.25x10C=6.25x101111electronselectrons b.b.静电产生的大小还与环境的温度和湿度有关。温静电产生的大小还与环境的温度和湿度有关。温度高和湿度低，易产生静电；尤其是湿度对静电度高和湿度低，易产生静电；尤其是湿度对静电产生的大小有较大的影响。产生的大小有较大的影响。5可整理ppt2.2.2.2.静电的产生静电的产生静电的产生静电的产生6可整理ppt3.3.3.3.静电的影响静电的影响静电的影响静电的影响集成电路元器件的线路缩小，耐压降低，线路面积减小，使得器件耐静集成电路元器件的线路缩小，耐压降低，线路面积减小，使得器件耐静电冲击能力的减弱，静电电场（Static Electric Field）和静电电流（ESDcurrent）成为这些高密度元器件的致命杀手。同时大量的塑料制品等高绝缘材料的普遍应用，导致产生静电的机会大增。日常生活中如走动，空气流动，搬运等都能产生静电。人们一般认为只有CMOS类的晶片才对静电敏感，实际上，集成度高的元器件电路都很敏感。1.静电对电子元件的影响A）静电吸附灰尘，改变线路间的阻抗，影响产品的功能与寿 命。B）因电场或电流破坏元件的绝缘或导体，使元件不能工作 （完全破坏）。C）因瞬间的电场或电流产生的热，元件受伤，仍能工作，寿 命受损。7可整理ppt3.3.3.3.静电的影响静电的影响静电的影响静电的影响2 2、静电损伤的特点、静电损伤的特点：a.a.隐蔽性隐蔽性人体不能直接感知静电，除非发生静电放电，但发生静电放电，人体也 不一定能有电击的感觉。这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV。b.b.潜伏性潜伏性有些电子元器件受到静电损伤后性能没有明显的下降，但多次累加放电 会给器件造成内伤而形成隐患，而且增加了器件对静电的敏感性。已产生的问题 并无任何方法可治愈。3.3.随机性随机性电子元件什么情况下会遭受到静电破坏呢？可以这么说，从一个元件生 产后一直到它损坏以前所有的过程都受到静电的威胁，而这些静电的产生也具有 随机性。由于静电的产生和放电都是瞬间发生的，及难预测和防护。4.4.复杂性复杂性静电放电损伤分板工作，因电子产品的精细，微小的结构特点而费时、费事、费钱，要求较复杂的技术往往需要使用扫描电镜等精密仪器，即使如此有 些静电损伤现象也 难以与其他原因造成的损伤加以区别，使人误把静电损伤失 效当作其它失效，这是对静电放电损害未充分认识之前，常常归咎于早期失效或 情况不明的失效，从而不自觉的掩盖了失效的真正原因。5.5.严重性严重性ESD问题表面上看来只影响了制成品的用家，但实际上亦影响了各层次 的制造商，如：保用费、维修及公司的声誉等等。8可整理ppt静电的影响静电的影响静电的影响静电的影响3.静电损坏引起的成本大小分布X 10 损失损失9可整理ppt4.4.4.4.静电释放静电释放静电释放静电释放(ESD)(ESD)(ESD)(ESD)1.1.什么是什么是ESD?ESD?ESD:ESD:E Electrolectros static tatic D Dischargeischarge的缩写的缩写,即静电放电即静电放电.定义定义:在不同的电位情况下在不同的电位情况下,静电荷从一处体表转移至另一处静电荷从一处体表转移至另一处体表所产生的中和效应。体表所产生的中和效应。ESDESD属于超压电效应属于超压电效应(EOS)(EOS)的范畴。的范畴。2.2.什么是什么是EOS?EOS?EOS:EOS:E Electrical lectrical O Oververs stresstress的缩写的缩写,即电过载即电过载.定义定义:对产品施加超过其所能承受的做高电压或电流所产生对产品施加超过其所能承受的做高电压或电流所产生 的效应。的效应。电过载效应是一种因电流的瞬间变化、震荡或电磁干扰对电电过载效应是一种因电流的瞬间变化、震荡或电磁干扰对电 子零件造成故障或退化的一种现象。子零件造成故障或退化的一种现象。10可整理ppt4.4.4.4.静电释放静电释放静电释放静电释放(ESD)(ESD)(ESD)(ESD)3.静电释放的模式a.a.人体型式人体型式即指当人体活动时身体和衣服之间的摩擦产生摩擦 电荷。当人们手持ESD敏感的装置而不先释放电荷到地，摩 擦电荷将会移向ESD敏感的装置而造成损坏。b.微电子器件带电型式微电子器件带电型式既指这些ESD敏感的装置，尤其对塑料 件，当在自动化生产过程中，会产生摩擦电荷，而这些摩擦 电荷通过低电阻的线路非常迅速地泻放到高度导电的牢固接 地表面，因此造成损坏；或者通过感应使ESD敏感的装置的 金属部分带电而造成损坏。c场感类型式场感类型式即有强电场围绕，这可能来之于塑性材料或人的 衣服，会发生电子转化跨过氧化层。若电位差超过氧化层的 介电常数，侧会产生电弧以破坏氧化层，其结果为短路。11可整理ppt4.4.4.4.静电放电静电放电静电放电静电放电(ESD)(ESD)(ESD)(ESD)4.ESD4.ESD损坏产品的途径损坏产品的途径 DischargeChargedHBMFieldFIMFieldCDMGrounded外来静电传到器件外来静电传到器件静电电场感应放电静电电场感应放电器件本身静电放电器件本身静电放电12可整理ppt4.4.4.4.静电放电静电放电静电放电静电放电(ESD)(ESD)(ESD)(ESD)5.ESD5.ESD对产品作用的比喻对产品作用的比喻 带电的人、设备和金属物体就象一把上了子弹的枪带电的人、设备和金属物体就象一把上了子弹的枪 *充电充电=子弹子弹 *导体接触导体接触=扣动扳机扣动扳机 带电的人、设备没有导体接触带电的人、设备没有导体接触 *就象上了子弹的枪没有扣动扳机就象上了子弹的枪没有扣动扳机 *虽然没有造成设备的损坏，但很危险。虽然没有造成设备的损坏，但很危险。带电的人、设备并与导体接触带电的人、设备并与导体接触 *就象扣动一只上了子弹的枪的扳机就象扣动一只上了子弹的枪的扳机 轰轰!13可整理ppt5.ESD5.ESD5.ESD5.ESD材料材料材料材料1.1.材料导电特性材料导电特性1)1)导体导体 电阻在电阻在10104 4 欧姆欧姆 以下以下 -(-(流掉电荷流掉电荷,电流大电流大 )2)2)耗散体耗散体 电阻在电阻在10104 410101111欧姆之间欧姆之间 -(-(渗掉电荷渗掉电荷,电流较小电流较小)-(-(最有效的材料）最有效的材料）3)3)绝缘体绝缘体 电阻大于电阻大于10101111欧姆欧姆 -(-(完全不导电完全不导电,电流值近于零电流值近于零)ESDESD材料材料14可整理ppt5.ESD5.ESD5.ESD5.ESD材料材料材料材料2.2.常用常用ESDESD材料和物品材料和物品 1 1）腕带）腕带常用腕带常用腕带表带式腕带表带式腕带腕腕带带的的正正确确戴戴法法：腕腕带带与与皮皮肤肤完完全全接接触触，但但不不能能勒勒得得太太紧紧。15可整理ppt5.ESD5.ESD5.ESD5.ESD材料材料材料材料2 2）防静电工服和鞋、防静电椅和地板、防静电桌垫）防静电工服和鞋、防静电椅和地板、防静电桌垫防静电工防静电工服服防静电椅防静电椅防静电桌垫防静电桌垫防静电鞋防静电鞋防静电地板防静电地板16可整理ppt5.ESD5.ESD5.ESD5.ESD材料材料材料材料3 3）防静电鞋垫、防静电袋）防静电鞋垫、防静电袋17可整理ppt5.ESD5.ESD5.ESD5.ESD材料材料材料材料 4 4）离子风机、测手到鞋底电阻）离子风机、测手到鞋底电阻一定要确保离子风机上一定要确保离子风机上的绿灯亮着的绿灯亮着18可整理ppt 6.ESD 6.ESD 6.ESD 6.ESD控制方法控制方法控制方法控制方法1.1.接地放电接地放电 接地就是直接将静电过一条线的连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对接地就是直接将静电过一条线的连接泄放到大地，这是防静电措施中最直接最有效的，对于导体通常用接地的方法，如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。于导体通常用接地的方法，如人工带防静电手腕带及工作台面接地等。1 1）人体通过手腕带接地。人体通过手腕带接地。2 2）人体通过防静电鞋（或鞋带）和防静电地板接地。人体通过防静电鞋（或鞋带）和防静电地板接地。3 3）工作台面接地。工作台面接地。4 4）测试仪器，工具夹，烙铁接地。测试仪器，工具夹，烙铁接地。5 5）防静电地板，地垫接地。防静电地板，地垫接地。6 6）防静电转运车，箱，架尽可能接地。防静电转运车，箱，架尽可能接地。7 7）防静电椅接地防静电椅接地 2.2.中和正负电荷放电中和正负电荷放电 通常利用离子风机吹出正负离子来中和周围环境的正负静电荷。通常利用离子风机吹出正负离子来中和周围环境的正负静电荷。3.3.静电屏蔽静电屏蔽静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中，用静电屏蔽的方法可削弱静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中，用静电屏蔽的方法可削弱外界静电对电子元件的影响，最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护。外界静电对电子元件的影响，最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护。另外防静电衣对人体的衣服具有一定的屏蔽作用另外防静电衣对人体的衣服具有一定的屏蔽作用。19可整理ppt 6.ESD 6.ESD 6.ESD 6.ESD控制方法控制方法控制方法控制方法4 4 典型的典型的ESDESD接地工作站接地工作站右图所示为典型的工作台右图所示为典型的工作台接地方式接地方式，如果有静电产，如果有静电产生可以生可以通过通过接地装置导入接地装置导入大地，防止大地，防止对元器件对元器件的损的损伤伤。20可整理ppt6.ESD6.ESD6.ESD6.ESD控制方法控制方法控制方法控制方法5.5.控制规格控制规格1）腕带 阻抗为105107;2)工鞋 阻抗为1051073)工衣 阻抗为1051094)接地连续性 阻抗小于1;5)ESD区域和工作台电压 250V/12英寸(30cm)内6)ESD工作台材料对地电阻 阻抗为1X1051X1087)ESD地板 地板点对点:阻抗为1X1051X108 地板点对地:阻抗为1X1041X1088)离子中和度 测量电压小于10V21可整理ppt6.ESD6.ESD6.ESD6.ESD控制方法控制方法控制方法控制方法6.ESD6.ESD相关符号相关符号22可整理ppt