ESD静电破坏与防制教育训练课件.ppt

1、靜電破壞與防制教育訓練自然界組成 電子的由來+電子 原子 分子 物質 質子 電子 質子2H+O H O 水 2例如：水 H+02+H+H+02+原子之結合(分子)靜 電 的 產 生 物質表面經由某種過程如摩擦而 失去電子或得到電子，使帶靜止 的電荷謂之靜電 摩 擦 生 電 正Positivel 空氣 Airl 人手 Handsl 玻璃 Glassl 毛髮 Hairl 石英 Quartz l 尼龍 Nylonl 羊毛 Wooll 絲綢 Silkl 鋁 Aluminuml 紙 Paperl 棉 Cottonl 鋼 Airl 木 Handsl 橡膠 Glassl 金 Hairl 多元脂 Quartz

2、 l 聚胺脂 Nylonl 聚乙烯 Wooll 聚丙烯 Silkl 乙烯基 Aluminuml 矽 Paperl 鐵弗龍 Cotton 負Negative摩 擦 生 電-分 離MaterialAMaterialBMaterialAMaterialB -2 +3 Net=+1 -4 +3 Net=-1 -3 +3 Net=0 -3 +3 Net=0 影響摩擦生電電量的因素g 相對濕度g 物質材料g 接觸面積g 摩擦頻率典型的ESD電壓溫度：21靜 電 壓(kV)靜 電 之 產 生相對濕度 20%相對濕度 80%在乙烯基材質的地板走動120.25在人造地毯上走動351.5坐離發泡椅墊181.5拿起

3、聚乙烯塑膠袋200.6在地上滑動苯乙烯材料的箱子181.5移除 PC 板上的 Mylar 膠帶121.5PC 板上的收縮膜163作動真空吸錫器81噴電路冷凝噴霧劑155ESD的影響 g ESD事件會產生局部高溫或電位差，造成半導 體元件的損壞。g 在許多情況下，破壞電壓的臨界值很低。g 可能發生在製程中或使用中的任何階段，如 wafer processing,packaging,testing,board assembly,transportation,in the field。ESD的影響 g 客戶抱怨、商譽的損失。g 成本問題。假設是可以馬上發現的故障所需花費的成本 略估如下：-Compo

4、nent:1 -Board:10-100 -System:100-1000 如果是潛在故障，成本損失為以上的數倍到幾次方倍。客戶不滿意的成本則無法衡量。電子元件之ESD故障現象 Human Body ModelHBMElectronsElectronsChargedOxideDischarge(sometimes)電子元件之ESD故障現象 Charged device modelFieldCDMCDMFieldFIMFieldGrounded電子元件之ESD故障之構因 g 功率相關：熱崩潰，金屬熔融.g 電壓相關：介電質崩潰，表面崩潰.g 潛在性故障：功能惡劣.靜電防制常用名詞定義 表面電阻

5、surface resistance 以二個被定義形狀的電極放置在一表面上，加以一直流電壓V，並量 測其電流值後計算出電阻值R，其單位為。表面電阻 surface resistivity 單位面積所跨接的表面電阻，其單位為/square靜電消散時間 static decay time：靜電充電在一物體達到一定電壓後，放電到某一百分比所需要的時 間。靜電防制常用名詞定義 導電材料 Conductive materials:一個材料其表面電阻率小於1*10/square。靜電消散材料 Static dissipative material:一個材料其表面電阻率大於1*10/square 小於1*1

6、0 /square ESD Association。或是其表面電阻率大於1*10/square小於 1*10/square MIL-STD-263。抗靜電材料 Anti-static materials：一個材料其表面電阻率大於1*10/square 小於1*10 /square MIL-STD-263，EIA-541。551259912靜電防制常用名詞定義 絕緣材料 Insulative materials:一個材料其表面電阻率大於，1*10 /square EIA-541。ESDS Electrical Static Discharge Sensitive 對於靜電敏感的零組件。SSW S

7、tatic Safe Workstation 靜電安全的工作站。SSP Static Safe Package 靜電安全的包裝。12相對濕度對於物體表面電阻的影響At:25+5V :Anti-static(Vinyl)材料製品F :Anti-static(nylon)材料製品C :紙類製品 RH%Surface Resistivity ohm/square相對濕度對於物體表面電阻的影響相對濕度：良好靜電安全區域SSZ相對濕度條件應在50%+10%，如 果一般工廠作業應注意濕度不宜低於30RH%。空氣離子中和：Air ionization 如果相對濕度低於30%時可考慮使用空 氣離子中和設備Ai

8、r ionization或是加濕器。靜電防制使用的標準標示MIL-STD-129 or MIL-STD1285 Sensitive Electronic Device SymbolESD Susceptibility SystemESD 敏感ESD protective symbolESD 保護ESD Common Point Ground SymbolESD 接地點一般所使用的靜電環CUFFLEADINTERFACE環扣GROUND CONNECTIONINTERFACE 腕帶 CUFF 鱷魚夾 LEAD一般電子工廠現場環境的配置圖工 廠 位 置項 目倉庫零件組裝區產品組裝區測試區重工區出貨

9、包裝區人員訓練RRRRRR檢查稽查項目:RRRRRR人員接地措施:配帶靜電環ORRRRO導電地板地墊NOOOON靜電腳環靜電消散鞋NOOOON靜電消散衣物手套NOOOOO導電椅NOOOONSSZ 靜電安全區域:靜電消散桌墊桌面ORRRRO離子濃度靜電壓監測器NOOOON功能檢查設備OOOOOO溫濕度監測器NOOOON包裝和運送:靜電消散抗靜電包裝帶RRRRRR靜電遮蔽袋 金屬內層OOOOOO導電紙板搬運箱;抗靜電OOOOON紙板搬運箱靜電消散抗靜電軟墊OOOOOO區域型離子綜合設備NOOOOO區域型溫濕度控制設備NOOOOO供應商評估1.是否具有符合國際標準的測試方法測試合格。2.交貨品質是和

10、報告樣品一致。3.一分錢一分貨。進貨檢驗允收標準：1.抗靜電包裝袋氣泡式包裝袋 Anti-static bag:surface resistivity:10 ohms/square static decay time:2 sec 12供應商評估IC盤IC包裝管:traystubescarriers:Conductive material:sruface resistivity:10 ohms/squareAnti-static plastics:surface resistivity:10 ohms/square static decay time:2 secAnti-static plast

11、ics formed Aluminum material:surface resistivity:10 ohms/square static decay time:2 sec static shielding:30V charge 1kV51212供應商評估靜電遮蔽袋：Static shielding bag：inner surface resistivity：between 1*10 and 1/10 ohms/square outer surface resistivity：10 ohms/squarestatic decay time：2 secStatic shielding：30V

12、peak51212供應商評估靜電消散搬運箱：外層：surface resistivity：10 ohms/square 內層：surface resistivity：10 ohms/square static decay time：2 sec 隔板：surface resistivity：10 ohms/square surface decay time：2 sec抗靜電紡織物品：surface resistivity：10 ohms/square static decay time：2 sec9121212供應商評估靜電手環腳環wrist strapheel strap：Through st

13、rap 1 M+1%靜電消散桌墊地板：工作表面對地電阻work surface to ground resistance：between 1*10 and 1*10 點對點電阻point-to-point resistance：1M 導電椅子推車：推車椅面到 輪子的電阻：surface to ground resistance：between 1*10 and 1*10 6949導電手環 Wrist StrapA.作用：將人體因移動或衣褲襪和人體摩擦所累積之靜電經由安全之線路徐徐因內部含有1M ohms之安全電阻放電同時可預防且降低當工作場所之過大電流漏漏所產生之電擊B.說明：依l=V/R推算

14、；當V=120-220V，R=10-4A對人體所產 生之結果為可知覺以下但不傷害人體生命之反應，請 參考下表：導電手環 Wrist Strap電 流 值(mA)AC 60HZDC反應0-10-1可知覺1-41-15*驚覺4-2115-80反射動作21-4080-160冗肉痙臠40-100160-300呼吸因難100 以上300 以上可能死亡註：人體：50KG 時間為1sec.人體容許電流：116mA-367mA m=10-3當l=5-30mA時只要幾分鐘的限度即可使得人體生理反應因接觸而產 生呼吸困難和血壓上升之危害生命狀況 導電手環之功能亦應加以來檢測並作記錄以確保執行效果！防靜電及一般包裝材料的等級等 級材 料 名 稱 定 義積 層 收表 面 阻 抗Surface Resistivity靜 電 消 散 時 間(Sec.)A遮 敝 材(Shielding)3-5外 層：107 R 109歐 姆/SQ中 間 層：(A1)：R 100歐 姆/SQ內 層：108 R 1011歐 姆/SQ 0.01B導 電 材(Conductive)1-2104 R 106歐 姆/SQ 0.01C靜 電 衰 減 材(Dissipative)1-2107 R 1012歐 姆/SQ0.01 T 0.1D防 靜 電 材(Anti-Static)11010 R 1012歐 姆/SQ 1013歐 姆/SQ-