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1、ESD标准培训教材1、ESD含义2、静电产生方式3、静电特点4、车间使用的静电材料5、静电的防护和控制措施针对新入职生产员工2小时让新员工对ESD知识有一定了解,并在工作中按照相应的规范要求进行操作.培训目的培训目的培训对象培训对象培训讲师培训讲师学习重点学习重点培训课时培训课时裸手接触单板,裸手接触单板,单板不能工作了单板不能工作了怎么回事?怎么回事?这是静电放电(这是静电放电(ESDESD)在作怪!)在作怪!前言 通信器件的通信器件的ESDESD敏感度越来越高敏感度越来越高 3G3G、传输数据高端等部分器件静电敏感度降到、传输数据高端等部分器件静电敏感度降到100V100V以下以下通过产品
2、设计并不能完全对器件进行通过产品设计并不能完全对器件进行ESDESD防护防护 产品成本对产品成本对ESDESD控制的要求越来越高控制的要求越来越高 设计成本、销售成本、服务成本设计成本、销售成本、服务成本 产品销售国际化,对产品销售国际化,对ESDESD防护提出了很高的要求防护提出了很高的要求 海外应用环境复杂,人员意识亟需提高,维护成本高海外应用环境复杂,人员意识亟需提高,维护成本高 产品质量要求提高,客户要求提高产品质量要求提高,客户要求提高 客户对设备故障的敏感度加强,操作规范性加强客户对设备故障的敏感度加强,操作规范性加强前言 内 容 静电基础知识静电基础知识 静电控制 常见的静电控制
3、规范的实例静电基础知识 基本概念 静电的影响 静电的产生 静电的特点 静电的危害 材料的电特性 常见的防静电材料 防静电标识基本概念静电:静电就是物体上多余的电荷。它所产生的效应包括带电体之间力的作用和电场。电荷:物质是由原子构成,原子是由电子、质子、中子构成。静电放电(ESDElectrostatic Discharge):带有不同静电电势的物体或表面之间的静电电荷转移。有两种形式:接触放电,电场击穿放电。基本概念静电敏感度(ESDSElectrostatic Discharge Sensitivity)静电敏感器件(ESSDElectrostatic Sensitive Devices)E
4、PA:ESD Protect Area (ESD防护区域)ECA:ESD Control Area (ESD控制区域) 静电的影响 正面! 复印机 环境控制(吸尘器) 危害! 医院里麻醉蒸气爆炸 飞行器在飞行过程充电影响了通信 在1960年第一个ESD敏感器件诞生 现在计算机里的磁头是ESD最敏感 的器件,敏感度约20V。静电的产生静电电压能够由 以下几种情况产生: 摩擦剥离起电 感应起电 电容的改变科学定理科学定理1、库仑定理 同性排斥 异性吸引2、V=Q/C V=电压(伏特) Q=电荷(库仑) C=电容(法拉)静电的产生物质的结合和分离都会产生静电。物质的结合和分离都会产生静电。静电的产生
5、静电的产生静电的产生静电的产生摩擦起电摩擦起电静电的产生静电的产生空气空气石棉石棉玻璃玻璃云母云母头发头发尼龙尼龙羊毛羊毛毛皮毛皮铅铅丝丝铝铝纸纸钢钢木头木头琥珀琥珀硬橡胶硬橡胶铜银铜银硫磺硫磺聚合物聚合物特氟龙特氟龙正电正电负电负电材料摩擦生电序列表材料摩擦生电序列表静电的产生人体活动人体活动静电势(空气相对静电势(空气相对湿度1020% )湿度1020% )静电势(空气相对静电势(空气相对湿度6590% )湿度6590% )在地毯上走动在地毯上走动350003500015001500在聚乙烯地板上走在聚乙烯地板上走动动1200012000250250在工作台上工作在工作台上工作600060
6、00100100拿聚乙烯纤维包拿聚乙烯纤维包70007000600600从工作台拿起聚乙从工作台拿起聚乙烯衬垫烯衬垫200002000012001200坐在填有聚氟脂泡坐在填有聚氟脂泡膜的椅子上膜的椅子上18000180001500015000人体活动产生典型的静电电压(V )人体活动产生典型的静电电压(V )干燥环境更易积累静电电荷静电的产生感 应 起 电感 应 起 电人人体体被被感感应应起起电电了了静电的特点在3000伏时,你能在3000伏时,你能 通过皮肤感知 通过皮肤感知在5000伏时,你能在5000伏时,你能 听见 听见在10000伏时,你能在10000伏时,你能 看见 看见人体对E
7、SD 的敏感静电的特点高电位:高电位:可达数万至数十万伏,操作时常达数百至数千伏(人通常对3KV以下静电不易感觉到)。低电量:低电量:静电流多为微安级(尖端瞬间放电例外)。作用时间短:作用时间短:微秒级。受环境影响大:受环境影响大:特别是湿度,湿度上升则静电积累减少,静电压下降。静电的危害r 通信产品故障r 软件故障30多r 硬件故障中器件失效30%多、外应力(环境温湿、灰尘腐蚀、雷电、机械应力、包装等)导致产品故障约30r 器件失效中EOS/ESD失效率占3040%,而高静电敏感的器件EOS/ESD失效率高达60%左右。1、日本曾对不合格的电子产品进行过解剖分析,发现45%的不合格器件是由静
8、电放电造成的。美国也在上世纪八十年代初作过统计,它的电子工业每年由于静电造成的损失高达100亿美元。英国经过数年调查了解到,该国上世纪七、八年年代的电子产品,每年因静电造成的损失约为20亿英磅。2、航天部门北京某所实验在1992年初组装调试我国“资源卫星”上使用的一种仪器时,因人体静电放电导致2只价值6000美元的进口并遭禁运的CCD器件(一种MOS器件)失效,几乎影响卫星的发射进度。静电造成的危害举例:3、航天部门北京某厂在生产一种“长征三号火箭”用仪器时,因进口MOS门电路CT30,用不防静电的塑料包装封装,短短不到两年时间因静电导致器件失效损失达30万人民币以上。4、西欧一家著名的电视机
9、制造厂在七十年代每日生产1000部电视机。在生产制造方面,生产总故障率中60%是静电引起的,每年要付出近千万美元的赔偿保证金。1979年由一家日本公司接收以后,采取高标准的品质管理和防静电摸施,每日生产2000部电视机只有总的累积故障率中的2%是静电引起的。静电造成的危害举例:静电的危害EO S/ ESD 引起的失效EO S/ ESD 引起的失效排在第一位排在第一位EOS/ESD 59%电子测试 3%氧化/钝化 3%导体失效 3%硅片断裂 4%引脚短路/开路 7%引脚连接 15%其他 6%高静电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序静
10、电的危害ESD 失效ESD 失效ESD 失效ESD 失效彷真人体带 彷真人体带 8000V 8000V 静电放电静电放电放电 放电 3 3 次次放大 放大 3000 3000 倍倍静电的危害硬损伤:硬损伤:器件直接不能工作.器件直接不能工作.软损伤:软损伤:ESD 减弱了器件或单板ESD 减弱了器件或单板的性能,但仍能通过测试。单板的性能,但仍能通过测试。单板或器件的特性变差,最终失效.或器件的特性变差,最终失效.附:各种常用器件的静电敏感性人体静电可以损毁任何一个常用半导体器件人体静电可以损毁任何一个常用半导体器件ADSL组件名称EOS/ESD的最小敏感度(以静电电压V表示)BGA10015
11、0IC CHIPSET100150二极管3002500三极管3002000电阻3003000电容3003500晶体3807500静电的危害 内部损失 金钱 时间 不可估计的 外部损失 信誉 用服服务 顾客满意度ESD失效带来的影响ESD失效带来的影响材料的电特性l 绝缘体l 导体l 静电释放材料材料的电特性绝缘体特性很大的体电阻,体电阻1x1011很少有电子在物体中移动,在同一种物体上的不同地方可以保持正电荷和负电荷绝缘体的静电耗散只能通过环境,不能通过自己的表面接地耗散材料的电特性材料的电特性导体体电阻1x104电子能在导体表面和体内自由流动如果被接地,电荷能迅速被中和材料的电特性材料的电特
12、性l人是导体,容易产生静电人是导体,容易产生静电l对地能储存电荷对地能储存电荷l人在走动时更易产生静电人在走动时更易产生静电产生产生15千伏的静电很常见千伏的静电很常见产生产生35千伏的静电是可能的千伏的静电是可能的人体人体人可以活动人可以活动材料的电特性静电耗散材料静电耗散材料l1x104 体电阻体电阻1x1011l电子在材料的表面可以自由移动,但移电子在材料的表面可以自由移动,但移动的速率由于电阻而受到控制动的速率由于电阻而受到控制l如果被接地,电荷将被缓慢的释放掉如果被接地,电荷将被缓慢的释放掉防静电材料的选择问题:问题:为什么要选择静电耗散材料为什么要选择静电耗散材料作为防静电材料?作
13、为防静电材料?常见的防静电材料常见的防静电材料防静电防静电 海海绵绵黑色防静电黑色防静电 EPE防静电防静电 气泡气泡袋袋常见的防静电材料注意:注意:外层泡膜袋没有外层泡膜袋没有防静电作用,而是易产防静电作用,而是易产生静电材料!生静电材料!易产生静电易产生静电周转箱,物料车,防静电提示贴电子零件盒,防静电提示贴斑马线区域防静电提示贴车间楼层,过道,防静电提示贴防静电地板,墙面,防静电提示贴工作台面静电皮防静电提示贴各种防静电提示防静电的标示规范 防静电区域地板警示标签 防静电区域地板警示标签仅用于粘贴在防静电区域(EPA)的斑马线上,也不允许在墙壁、立柱上张贴。 在防静电区域斑马线上粘贴标签
14、时,文字顶方向必须朝防静电工作区域内,即从通道上站立面向防静电区域边界看警示标签为通常视向。 防静电区域警示标签按每两个标签间距5米进行粘贴。防静电的标示规范防静电的标示规范 防静电器材,如防静电周转车、工作椅、工具、包装材料等,具备静电防护的性能,使用上图标识贴。警示标签应粘贴在防静电器材的不易磨损的显目位置,如周转车最上层横梁中央、周转箱的两侧中央位置、防静电工作椅靠背中央、包装材料正表面等。防静电的标示规范 防静电接地系统的接线端口的标识使用上图所示警示标签,它们用不干胶防水塑面纸制作。一般防静电台垫的接线端用此接地标签。 在粘贴标签时应使接地端子位于标签的内孔中央。一般由于腕带插孔和防
15、静电台垫接地等有接地要求的地方。防静电的标示规范防静电工作区标示贴用于粘贴于墙壁,门窗,地板处。提示行走的人表示你即将进入或你已进入防静电工作区。防静电的标示规范防静电工作区域挂牌悬挂于生产工作车间,过道,进门处。用于提示行人表示你即将进入或你已进入防静电工作区。防静电的标示规范防静电零件盒,周转箱,托盘,或直接用于存放裸板,IC,三极管等静电敏感元器件等容器使用上图所示静电防护贴纸,警示标签应粘贴在防静电容器上的不易磨损且显目位置。防静电的标示规范防静电警示标签的规格和使用严格按上述要求执行,新增或更改标签规格必须经防静电工作小组批准后方可实施。 新购防静电物品,包括设施、器材、静电敏感器件
16、及其包装材料等,如原材料已有静电防护提示,也可直接引用原防静电提示标示,但其标示必须符合GJB 1649 或IPC规定地规划调整导致防静电区域发生变化时,应及时清理原区域不再适用的防静电标识,并遵照本规范要求在新的防静电区域张贴防静电标识。防静电标识标签尽可能必免磨擦,碰撞,踩踏及各种强酸强碱液体。防静电设备上不可随意粘贴其它标示,若防静电设备/标粘出现破损,则由本区域责任人(工段长)或防静电小组成员负责及时更换。内容静电基础知识静电控制静电控制常见的静电控制规范的实例 静电控制 为什么要进行ESD控制(Why) 哪些人要参与进行ESD控制(Who) 在哪些地方需要进行ESD控制(Where) 控制什么(WHAT) 怎样进行ESD控制(How)静电控制(WHY)内部损失内部损失 钱钱 时间 时间 不可估计的损失 不可估计的损失外部损失外部损失 信誉丧失信誉丧失 顾客满意度下降 顾客满意度下降W H Y?静电不能被消除,静电不能被消除,只能被控制!只能被控制!静电控制(WHO)w ho?供应商供应商研发人员研发人员采购采购库房人员库房人员生产及测试人员生产及测试人员包装人员包装人员技术服