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1、ESD PreventionESD PreventionESD Trainingv靜電的定義靜電的定義 1.什么是什么是ESD 2.物体的抗靜電性物体的抗靜電性v靜電產生的原因靜電產生的原因 1.靜電的產生源靜電的產生源 2.影響靜電電壓的因素影響靜電電壓的因素 v靜電的危害及傷害模式靜電的危害及傷害模式v靜電的防製靜電的防製 1.防治法則防治法則 2.防治方法防治方法 3.防治範例防治範例v靜電防護與量測作業介紹靜電防護與量測作業介紹 vESD基準基準編號編號:B5ESD PreventionESD Prevention什麼是什麼是ESD?ESD=Electro-Static Dischar
2、ge中文叫做“靜電放電”ESD PreventionESD Prevention什麼是靜電什麼是靜電?靜電:是由於物質表面的正/負電荷分離所造成的電位.靜電放電:是因電位不同之物体間的電荷移轉，但不一定伴隨有電弧或火花發生.物体可分為導電體、半導電體、及絕緣體三種.1.三種物質都會因磨擦及空氣中相對濕度的不同而產生不同 程度的靜電.2.但靜電產生後,可以利用導電路徑而排放.3.在速度上而言則以導電體最快,半導電體次之,絕緣體最慢.ESD PreventionESD Prevention以物体的抗靜導電性來區分,可分為以下四種:1.導電性(Conductive)材質:表面電阻係數在 105/sq
3、uare 以下.2.靜電消散性(Static Dissipative)材質:表面電阻係數介於105 109/square之間.3.抗靜電性(Anti-Static)材質:表面電阻係數介於109 1012 /square之間.4.絕緣体(Insulator)材質:表面電阻係數在 1012 /square以上.物体的抗靜電性物体的抗靜電性ESD PreventionESD Prevention摩擦生電 物体位移(例人走動等)感應光電效應粒子波游離輻射衰變 場發射其它靜電產生的原因靜電產生的原因ESD PreventionESD Prevention 工作桌面 一般的塑膠、上臘、上漆。地 板 水泥地
4、板、一般塑膠地板。衣 服 人造纖維衣服、一般非導電鞋、抹布。椅 子 木材椅、塑膠椅、玻璃纖維椅。包裝材料及運送工具 塑膠袋、泡棉、保麗龍、塑膠盒。生產設備及用品 噴霧清潔劑、吸錫器、鉻鐵、刷子、塑膠帶、熱氣、烤箱、複寫紙。電子工廠中常見的靜電產生源電子工廠中常見的靜電產生源ESD PreventionESD Prevention靜電可能產生的電壓靜電可能產生的電壓ESD PreventionESD Prevention影響影響ESD電量的因素電量的因素 物体材質物体材質 -正電(Positive)：空氣人手玻璃毛髮石英尼龍羊毛絲綢鋁紙棉鋼 -負電(Negative):木橡膠金多元脂聚銨脂聚乙烯
5、聚丙烯乙烯基矽鐵氟龍。接觸面積接觸面積 -接觸面積，靜電電量。相對濕度相對濕度 -相對濕度，靜電電量。摩擦頻率摩擦頻率 -摩擦頻率，靜電電量。ESD PreventionESD PreventionESD 的的危害危害1.ESD對電子產品的危害對電子產品的危害:大體而言大體而言,只要靜電電壓超過只要靜電電壓超過20V,都將對一般微電子電路產生傷害甚至損毀都將對一般微電子電路產生傷害甚至損毀,超過超過100V,就可以對半導体產生傷害就可以對半導体產生傷害.*功率(熱量)產生：如熱崩潰、金屬被熔融*電壓產生：如介電質崩潰、表面崩潰*潛在性故障：如功能劣化、降級 *吸附空氣中的微塵.2.ESD對人体
6、的危害對人体的危害:雖然危害人体的主要是電流強度,但如果電壓過高,仍會讓人感到身体不適,重者肌肉麻痺甚至傷亡.3.ESD的破壞可能發生在任何一個製程的破壞可能發生在任何一個製程(IQC,SMT,DIP,TEST,PACK,OQC,CTS)中中,導致不良品產生導致不良品產生,生產成本提高生產成本提高.4.客戶抱怨客戶抱怨,商譽損失商譽損失.等等.ESD PreventionESD PreventionESD傷害模式傷害模式ESD的傷害模式共有四種的傷害模式共有四種:1.HBM-Human Body Model,人體放電至元件人體放電至元件.2.CDM-Charged Device Model,帶
7、靜電源接觸到接地物質放電帶靜電源接觸到接地物質放電.3.MM-Machine model,設備放電設備放電.4.FIM-Field Induced Model,感應放電感應放電.Charged Device Model C approx.3 pF R approx.25 ohms()L approx.10nHHuman Body Model C=100 pF R=1500 ohms()Machine ModelC=200 pF L=0.75 HESD PreventionESD Prevention消除靜電危害的甚本法則消除靜電危害的甚本法則 包圍包圍(Surround)-除了在靜電防治工作站
8、作業，其它在任何情況下靜電敏感料件都必須以抗 靜電材料包裝，或使用有蓋的抗靜電容器儲放，同時最好能接接地線。接地接地(Ground)-在靜電防治工作站中的作業人員必須配帶睕帶，除非離開了工作站才可卸除。排除排除(Impound)-排除工作區中所有非抗靜電塑膠製品。ESD PreventionESD Prevention防制靜電危害的防制靜電危害的 CD 法則法則CD法則法則(Charge Distance Rule):如果靜電場無法避免如果靜電場無法避免,應確保敏感元件與帶電物表面保持安應確保敏感元件與帶電物表面保持安全距離全距離.D=(v/1.8)*2.55 D=與帶電体表面之最小安全距離與
9、帶電体表面之最小安全距離(cm)V=靜電壓表之讀值靜電壓表之讀值(Volts)(通常為通常為50V以下以下)ESD PreventionESD Prevention 完善的人員和設備接地系統完善的人員和設備接地系統 -人員接地系統與設備接地系統分開。-標準靜電防護工作站建立。-完善的人員接地系統。作業人員確實接地作業人員確實接地 -作業人員接觸產品或零件前皆需戴上靜電手環。-於無法戴手環之工作區域裝置導電地板(墊)。減少靜電產生源減少靜電產生源 -控制工作環境之溫濕度。-使用抗靜電之包材和容器。-搬運台車接地。-使用靜電消除器(如離子風扇)。-限制運動速度。ESD 防防治治方法方法ESD Pr
10、eventionESD PreventionESD 防防治治方法匯總方法匯總ESD PreventionESD PreventionESD 防治方法範例防治方法範例經由接地設備排放靜電:+人員接地配備廠房接地線路廠房接地ESD PreventionESD PreventionESD 防治方法範例防治方法範例靜電手環靜電手環-每日每班之每次上線前量測確認功能並記錄每日每班之每次上線前量測確認功能並記錄.ESD PreventionESD PreventionESD 防治方法範例防治方法範例靜電腳環靜電腳環-適用於舖設靜電地板適用於舖設靜電地板,每日每班之每次上線前量測確認功能並記錄每日每班之每次
11、上線前量測確認功能並記錄.ESD PreventionESD PreventionESD 防治方法範例防治方法範例靜電桌墊靜電桌墊:屬導靜電材質屬導靜電材質,接地后可消除表面的靜電接地后可消除表面的靜電.離子風扇離子風扇:在一些重要在一些重要(敏感敏感)站別設置站別設置,以消除以消除絕緣材質的靜電絕緣材質的靜電.ESD PreventionESD PreventionESD 防治方法範例防治方法範例靜電箱靜電箱/靜電托盤靜電托盤:採用導靜電材質採用導靜電材質,可以消除靜電可以消除靜電.ESD PreventionESD PreventionESD 防治方法範例防治方法範例靜電隔板靜電隔板,靜電泡棉靜電泡棉:屬抗靜電材質屬抗靜電材質,不易產生靜電不易產生靜電.ESD PreventionESD PreventionESD 警告標示警告標示 A.對對ESD敏感敏感標示：標示：C.保護保護+外弧去斜線之標示外弧去斜線之標示：適用於告知電子零組件對ESD 用於工具或材料上已具有控制ESD極為敏感，易遭ESD破壞。之功效。B.對對ESD敏感敏感+警語之標示：警語之標示：D.對對ESD敏感敏感標示亦可用：標示亦可用：適用於防靜電包裝袋上。ESD PreventionESD PreventionISO 文件:ESD靜電防護規範 5S 基準:靜電防護基準靜電防護相關工作規範