静电概论-王小盒整理.ppt

1 什么是静电2 静电的发生原理3 静电的危害4 静电防止对策5 静电测试方法 作成者 王小盒2009 07 15 静电基础概论 目录 1 什么是静电 英语是Electrostatic 附着在物体 不移动的电 固着在大体中 静止在一个场所的电 摩擦异类物质或接触物分离过程中发生 附导体得 失电子 出现附导体表面带的电 ElectrostaticDischarge相互不同电位的两种物体间 直接接触或电磁场的引导出现电荷交换的现象 ElectricalOverStress当外界电流或电压超过器件的最大规范条件时 器件性能会减弱甚至损坏 静电 静电放电 ESD 特点 静电的特点是高电压 低电量 小电流和作用时间短 一般都在微秒或纳秒量级完成的 过度电性应力 EOS 车间常见EOS情形 电源 AC DC 干扰 电源杂讯和过电压 由于测试程式切换 热切换 导致的瞬变电流 峰值 低频干扰很短的EOS脉冲导致的损坏与ESD损坏相似 测试程式开关引起的瞬态 毛刺 短时脉冲波形干扰 来自其他设备的脉冲信号干扰 即从其他装置发送的脉冲 2 静电的发生原理 静电起电原理静电起电包括使正 负电荷发生分离的一切过程 如通过固体与固体表面 固体与液体表面之间的接触 摩擦 碰撞 固体或液体表面的破裂等机械作用产生的正 负电荷分离 也包括气体的离子化 喷射带电以及在粉尘 雪花和暴风雨中的带电现象 摩擦起电 分离起电 感应带电 电子云 摩擦起电的原因 不同物质的原子核束缚电子的本领不同 当两个物体互相摩擦时 哪个物体的原子核束缚电子的本领弱 它就容易失去电子 使跟它相摩擦的物体得到电子 物体失去电子带正电 得到电子带负电 2 静电的发生原理 带电电位 不同的电位对人体的影响 不同动作在不同湿度下的起电电位 一般车间湿度管理30 60 我们公司40 60 3 静电的危害 击穿原理 Condenser带电造成的破损 焊锡时受热冲击破损 设计时没有考虑静电防止 瞬间过电流破损 因PCB变形破损 接地不安全造成破损 外力冲击破损 因检查JIG的破损 铬铁破损 涌动电流造成的破损 半导体破损原因 半导体破损原理 吸尘 缩短寿命 放电破坏 完全破坏 放电产生热 潜在损伤 放电产生电磁场 电磁干扰 常见静电对电子产品损害的四种形式 3 静电的危害 击穿电压 功率场效应管 电可编程只读存储器 PN结场效应管 运放 互补金属氧化物半导体 振荡器二极管 膜式电阻 双极面结型晶体管 振荡器晶体管 部品别击穿电压 只需要10V的ESD就可毁坏IC内部的某些极小零件和迹线 基本要求 4 静电防止对策 基本措施 创造没有静电的作业场所 正确接地等防静电对策有效实行确认半导体的保管方法及运营方法防静电进行作业者防静电教育防静电对策定期点检 工程进行 PQC进行等 具体措施 通过各种设备及人体的接地预防取极中发生伤害 产品自身内性强化 制造工程的对策 通过回路保障对ESD内性强化 做到被害的最少化 设计方面latchup现象 4 静电防止对策 接地 人员接地 腕带 0 8 1 2 106 鞋对地电阻 109 设备和工具接地 1 0 环境 地面 货架 活动设备对地电阻 1 109 车间接地电阻 大地接地方法 工程接地方法 接地铜板 接地线 1接地板 其它金属物质1m与避雷针隔离2m以上 埋入地下 铜板 厚度0 7mm以上 面积900 以上 埋设深度 750mm以上铜棒 直径8mm以上 埋设深度 900mm以上2接地线规格铜线 直径2 6mm以上 Al线 直径3 2mm以上朔料套管 内压600V承受3接地种类1种接地 人体静电用接地 10 以下3种接地 设备及电源接地 100 以下4 接地主干线的连接方式应采用钎焊 设备A 设备B 设备C 设备D 设备A 设备B 设备C 设备D 地线接地方法 NG OK OK 从接地电阻测定部位到接地线末端电阻 4 静电防止对策 日用品 静电手环 Wriststrap WristStrapChecker的电阻一般区分为3种范围800K 10M 表示WristStrap正常动作10M 以上Band松动造成接触不良或Cord的端子Band污染800K 以下WristStrap内装的1M 电阻破损快速放电造成Spark或Noise 因此在电阻范围内修理好或交换 测定条件 佩戴手环并在作业前测定 点检频度 1次 日 作业开始前 判定基准 测定仪的点检结果显示 Ok 测定方法 万用表或者静电测试仪保护电阻要一周测定一次 1M 10 WristStrap的内侧带必须与皮肤直接接触 不能佩戴在衣服袖或手套上 WristStrap的内侧带不能佩戴松动 铗子一定要去人体接地线连接 1 静电手环佩带方法 2 静电手环测定基准 保护电阻1 内装 人体逆流防止 4 静电防止对策 日用品 防静电台垫ConductiveMat 表面电阻应达到106 以上 1010 20 RH 65 上层是绿色 下面是黑色的2层或3层layer构成 绿色 上层 Staticdissipative材质的耐湿性材质 一定电阻维持黑色 中层 含有碳元素 Conductive材质 黑色 下层 橡胶成份 缓和冲击 绝缘 1 防静电台垫放置方法 2 防静电台垫测定基准 防静电Table垫盖在作业台 部品保管Rack上后连接接地Mat的厚度 3mm 6mm Mat的大小比作业台大50mm承诺 分离的各Mat内装1M 电阻Cord使用的1种接地 Mat铺在地面使用时电阻与地面电阻同一管理 地面材使用规格定为25 000 1 000 000 UL NFPA AMCR 防静电台垫表面电阻基准 106 1010 为了测定表面电阻测定仪底部的Probes 要使材料的表面产生摩擦 OhmsperSquare SurfaceResistivityIndicator上的灯亮了以后读出LED上显示的数值即可 另外 103 1012 ConveyorBelt PUSH 4 静电防止对策 其他用品 通过摩擦发生的静电 快速向空气中放电 防止静电 普通100V 这种原理BOX自体有一定的电阻 静电分散材质 10 109 引导自然放电 使用Antistatic材质 外部出现电 磁场变化也不会受影响 防止了静电的发生 Stick内部是特殊化学处理的半导体 抗静电添加剂 表面做成的 不能重复使用超过4次 多次使用后表面的添加剂膜容易被IC腿刮掉 防静电海绵 周转箱等 ICStick 朔料袋 加湿器 通过加温提高空气的相对湿度 降低表面电阻直达到物体放电能力 相对湿度根据现场 一般60 70 设定适合 5 静电测试方法 接地电阻 接地电阻测定法 测试顺序 1 把E端子接到建筑物的EarthLine2 P C端子从E端子开始分别插在约5m 10m支点以后3 B V 选择电钮放在 4 按下Pushs w 转动调节电阻的拨号盘把指针调整到 0 5 这时拨号盘的刻度读出来的数值就是接地电阻值 接地电阻基准 1项接地 10 1次 6个月 3项接地 100 1次 6个月 铜线基准 直径2 6mm 接地电阻测定仪 5 静电测试方法 表面电压 ESDChecker使用方法 测试方法 按下Power按钮电源开启 此时为测定准备状态 从测定仪发出的两束激光聚集为一个点照到被测物体时 在这个位置确认测定值 被测物与测定仪要成直角状态时测定 被测部位一定要在摩擦状态下测定 防静电基准 100V以下 激光发光部位 激光发光部位 5 静电测试方法 烙铁泄露电压 在有电源的状态下测定 防止因烙铁漏电引起的半导体破坏及热化 烙铁必须接地测定接受电源的烙铁Tip最尖端和接地线之间的ACVoltage或泄露电阻按照泄露电压 0 01VAC 或电阻值 10 以下 基准管理1次以上 1天用Scope测定时要满足3V以下泄露电压 GND电阻中至少管理一个项目 烙铁泄露电压测定方法 具体测定方法 使用方法及顺序 1 Power电源ON2 CH选择 CH1或CH2注意 要选择插测试线的端子对应的CH3 MEAS 范围 按键 4 选择要测定的项目 每按钮时自动跳一个档 号按钮 转换Page 泄露电压测定基准是PeaktoPeak 和按钮利用放在PeaktoPeak按号OK按钮 按Scope钮用Scope成测定条件按ClearMenu钮 会成测定画面的条件 9 接触在要测定的Point上 泄露电压值会在测定值位置上出现 10 测定值位置上出现的值是泄露电压值 社内管理Spec是3V以下 测定时注意事项 确认测试Probe上的条件 X1 X10 和Scope上的设定值是否一致 VERTICAL部MENU选择后确认ProbeType 5 1 1 2 3 2 3 4 4 7 6 6 5 5 6 9 7 8 8 9 测定值显示处 10 10 11 11 5 静电测试方法 一般泄露电压