ESD培训(共46张).pptx
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1、ESD讨论会讨论会ESD讨论会讨论会 北京金发鑫达全体人员北京金发鑫达全体人员 2011 2011年年ESD讨论会讨论会 讨论内容讨论内容 什么是什么是ESD 静电基础知识静电基础知识 公司公司ESD防护的介绍防护的介绍 ESD体系对员工的要求体系对员工的要求ESD讨论会讨论会什么是什么是ESDESDElectro Static Discharge(静电放电静电放电) 或或Electro Static Dissipative (静电释放静电释放) ESD讨论会讨论会ESDESD现象现象 严寒严寒的冬天,当您脱下暖和的毛衣,您会听到啪啪声的冬天,当您脱下暖和的毛衣,您会听到啪啪声 握手或手接触时
2、常被电击一下,是由于人身带了静电,握手或手接触时常被电击一下,是由于人身带了静电, 接触时突然放电所致接触时突然放电所致 云层相互摩擦而带大量的电荷,相互放电形成能量巨大云层相互摩擦而带大量的电荷,相互放电形成能量巨大 的雷电,对地放电则可能形成雷击的雷电,对地放电则可能形成雷击这些就是静电瞬间放电这些就是静电瞬间放电(ESD)(ESD)所主导产生的现象所主导产生的现象 ESD讨论会讨论会 培训内容培训内容 什么是什么是ESD 静电基础知识静电基础知识 公司公司ESD防护的介绍防护的介绍 ESD体系对员工的要求体系对员工的要求ESD讨论会讨论会 静电基础知识静电基础知识 什么是静电什么是静电
3、静电产生的途径静电产生的途径 静电产生的原理静电产生的原理 静电对半导体器件的危害静电对半导体器件的危害 静电防护的基础知识静电防护的基础知识ESD讨论会讨论会什么是静电以及静电产生的途径什么是静电以及静电产生的途径 物质由分子和原子组成,原子由原子核和电子组成,物质由分子和原子组成,原子由原子核和电子组成,原子核带正电,电子带负电。原子核带正电,电子带负电。 自然条件下自然条件下, ,正负电荷正负电荷平衡平衡, ,物体不带电物体不带电. .这类这类物体叫物体叫电中性物体电中性物体. . 在某种条件下在某种条件下, ,正负电荷正负电荷的平衡被打破的平衡被打破, ,则则物体带物体带电电这种现象这
4、种现象叫物体带电叫物体带电. .所谓静电指对观察者而言所谓静电指对观察者而言, ,电荷静止不动或运动非常电荷静止不动或运动非常缓慢,动电则有电荷的快速运动和变化缓慢,动电则有电荷的快速运动和变化. .ESD讨论会讨论会静静电电产产生生分离分离摩擦摩擦静电的产生的原理静电的产生的原理ESD讨论会讨论会静电产静电产生原理生原理分离、摩擦起电的过程分离、摩擦起电的过程ESD讨论会讨论会静电产静电产生原理生原理分离、摩擦起电的过程分离、摩擦起电的过程ESD讨论会讨论会 静电产生的静电产生的原理原理人体带电研究人体带电研究摩擦起电摩擦起电: :操作中的动作和肢体运动,由于衣服、操作中的动作和肢体运动,由
5、于衣服、鞋鞋 子与子与其他物体、地面摩擦,使衣服和鞋子其他物体、地面摩擦,使衣服和鞋子带电,再通过传导和感应,使人体带电。带电,再通过传导和感应,使人体带电。感应起电感应起电: :当不带电的当不带电的人体进入带电的电场,静电感人体进入带电的电场,静电感 应而起电。应而起电。传导起电传导起电: :人体直接接触带电体人体直接接触带电体, ,或与带电体发生静电放电,或与带电体发生静电放电,另人体在静电的微尘粉体和雾状液粒空间活动,另人体在静电的微尘粉体和雾状液粒空间活动,使带电微粒附在人体及衣服上产生静电使带电微粒附在人体及衣服上产生静电. .ESD讨论会讨论会我们我们在在经受经受3000伏伏的静电
6、的静电电压电压! 静电产生的静电产生的原理原理人体带电研究人体带电研究ESD讨论会讨论会半导体的抗静电能力半导体的抗静电能力电电子元器件静电损伤的典子元器件静电损伤的典 型电压阀值型电压阀值 大体而言只要大体而言只要100V100V以上的静电压就可以对半导体产以上的静电压就可以对半导体产生伤害,故生伤害,故 ESD ESD 之防护工作,我们不可不慎。之防护工作,我们不可不慎。ESD讨论会讨论会 损伤具有隐蔽性损伤具有隐蔽性 人体带电是电子产品静电损伤主因,几人体带电是电子产品静电损伤主因,几KVKV的人体静电,对的人体静电,对人而言放电感受几乎没有,对元器件却是致命的人而言放电感受几乎没有,对
7、元器件却是致命的. . 失效分析的复杂性失效分析的复杂性: : 电子产品电子产品有精,细,小的特点,失效分析相当难,静电损有精,细,小的特点,失效分析相当难,静电损伤易于同其它损伤混淆。伤易于同其它损伤混淆。 半导体的抗静电能力半导体的抗静电能力电子产电子产品静电损伤的特点品静电损伤的特点ESD讨论会讨论会半导体的抗静电能力半导体的抗静电能力电子产电子产品静电损伤的特点品静电损伤的特点 损伤损伤具有潜在性具有潜在性: : 有些元器件在损伤后并不马上表现出來,只是性能下降,有些元器件在损伤后并不马上表现出來,只是性能下降,并不马上失效。并不马上失效。 损伤损伤的随机性的随机性: : 只要电压超过
8、或接近静电敏感电压阀值,就可能发生静只要电压超过或接近静电敏感电压阀值,就可能发生静电损,在生产的各个环节,包括成品运输等都可能产生电损,在生产的各个环节,包括成品运输等都可能产生ESDESD损伤损伤。ESD讨论会讨论会A A 突发突发性完全失效性完全失效 自身短路自身短路. .开开路路, ,功能丧失功能丧失, ,参数变异参数变异. . 电压相关电压相关失效失效: :介质击穿介质击穿, ,PNPN节节反向漏电反向漏电. . 功率相关失效功率相关失效: :金属金属等烧断等烧断, ,硅片局部区域融化硅片局部区域融化,PN,PN节边缘节边缘损伤损伤等等, ,这类这类失效占静损伤的失效占静损伤的10%
9、.10%.半导体的抗静电能力半导体的抗静电能力电电子产品静电损伤的形子产品静电损伤的形态态ESD讨论会讨论会B.B.潜在性缓慢潜在性缓慢失效失效 带电体电位或能量较低带电体电位或能量较低, ,一次放电没有完全损伤失效一次放电没有完全损伤失效, ,使使器件內部轻度损伤器件內部轻度损伤, ,但有累计效应但有累计效应, ,使器件性能变坏使器件性能变坏, ,可能可能突然失效突然失效, ,难难以检测和筛选以检测和筛选, ,造成产品品质发生信赖性问题造成产品品质发生信赖性问题. .半导体的抗静电能力半导体的抗静电能力电电子产品静电损伤的形子产品静电损伤的形态态ESD讨论会讨论会半导体的抗静电能力半导体的抗
10、静电能力电电子产品静电损伤的形子产品静电损伤的形态态 静电静电的累积破坏的累积破坏 负伤负伤而行而行 负伤负伤而行而行 许多实验证实静电许多实验证实静电能使半导体负伤,但能使半导体负伤,但不致立即完全破坏其功能,而且有多数这些不致立即完全破坏其功能,而且有多数这些负伤负伤而行而行的的元件都能通过测试直到这些元件送到客户之后,随时会从元件都能通过测试直到这些元件送到客户之后,随时会从负伤负伤而行而行变变成完全失效。成完全失效。ESD讨论会讨论会静电防护静电防护静电防护的基本原则(治标方法)静电防护的基本原则(治标方法) 1. 1. 避免静电产生避免静电产生 a) a) 潮湿潮湿法法 b) b)
11、抗静电涂布法抗静电涂布法 c) c) 內部静电剂法內部静电剂法 2. 2. 疏导疏导或中和所产生之静电或中和所产生之静电 a) a) 疏导疏导法法( (典型方法是配戴静电环典型方法是配戴静电环) ) b) b) 中和法中和法 3. 3. 屏蔽静电场屏蔽静电场ESD讨论会讨论会 1. 1. 静电环静电环 由伸缩拉环,內含由伸缩拉环,內含1Mega 1Mega 10%10%电阻电阻之导线及接之导线及接头头所所够成够成。 佩戴静电环时必须注意到:佩戴静电环时必须注意到: (a) (a) 静电环必须与静电环必须与手紧密接触,手紧密接触, 不可松脱或套于衣袖上不可松脱或套于衣袖上 (b) (b) 与与接
12、地之间接地之间必须必须保持保持1M 1M 10%10%之电阻之电阻 (c) (c) 接头必须接头必须固定妥当,当接头固定妥当,当接头未接地妥当时未接地妥当时,不得碰触材料,不得碰触材料 (d) (d) 静电环静电环中接中接1 1MM电阻电阻,其目的是,其目的是保护人员保护人员工作之安全。工作之安全。静电防护静电防护常用静电防护材料及使用方法常用静电防护材料及使用方法ESD讨论会讨论会2.2.抗静电材料抗静电材料( (袋、管、框、盒等袋、管、框、盒等) ) 在材料上涂布抗静电液在材料上涂布抗静电液 ,使材,使材料不会产生静电荷,或仅产生微量的静电荷料不会产生静电荷,或仅产生微量的静电荷( (通常
13、在通常在100V100V以下以下) )。此类。此类材料表面电阻材料表面电阻要求在要求在 10 101212/square/square以下,静电消散时间以下,静电消散时间2sec2sec。使。使用此材料应:用此材料应:(a)(a)此材料仅能防止本身产生静电,而却无法防止静电场破坏此材料仅能防止本身产生静电,而却无法防止静电场破坏(b)(b)表面涂层必須考虑其有效期表面涂层必須考虑其有效期(c)(c)一般工业界会将此类产品制成粉红色一般工业界会将此类产品制成粉红色静电防护静电防护常用静电防护材料及使用方法常用静电防护材料及使用方法ESD讨论会讨论会3.3.静电静电遮蔽材料遮蔽材料( (袋、管、管
14、塞、盒等袋、管、管塞、盒等) ) 此种此种材料一般含有二或三材料一般含有二或三层,上下层,上下( (或外或外) )层层是抗张力强的抗静电化学合成物质是抗张力强的抗静电化学合成物质(R10(R101212/square/square,静电消散时间,静电消散时间2sec) 2sec) ,中间,中间( (或內或內) )层层是一层是一层薄薄的金属箔薄薄的金属箔(R(R 10103 3 /square)/square)。 使用时需注意:使用时需注意:(a) (a) 避免使用尖锐物品刮坏金属层避免使用尖锐物品刮坏金属层(b)(b)封闭封闭的导电袋或容器才有完全之保护的导电袋或容器才有完全之保护静电防护静电
15、防护常用静电防护材料及使用方法常用静电防护材料及使用方法ESD讨论会讨论会静电防护静电防护常用静电防护材料及使用方法常用静电防护材料及使用方法 4. 4. 防静电工作桌防静电工作桌1. 1. 人体人体2. 2. 静电环静电环3. 3. 防静电桌面防静电桌面4. 4. 仪器仪器5. 5. 静电静电鞋鞋6. 6. 导电导电地板地板ESD讨论会讨论会 培训内容培训内容 什么是什么是ESD 静电基础知识静电基础知识 公司公司ESD防护的介绍防护的介绍 ESD体系对员工的要求体系对员工的要求ESD讨论会讨论会 公司公司ESD防护的介绍防护的介绍 防静电敏感区域的界定防静电敏感区域的界定 防静电工程的设计
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