工廠如何消除靜電與防止靜電(實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)).ppt

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1、靜電控制,靜電產(chǎn)生的物理解釋,ESDBasicKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),Page2,ESDBasicKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),什么是ESD？,ESD就是靜電泄放（ElectronicStaticDischarge）,帶有靜電的物體靠近或接觸另一物體，只要它們之間存在電勢(shì)差，就會(huì)發(fā)生靜電荷傳遞。這種靜電荷傳遞過(guò)程我們稱之為靜電泄放。當(dāng)這種靜電荷傳遞的過(guò)程強(qiáng)度足夠大，大到可以損壞我們的產(chǎn)品，我們就稱之為ESD事件。,Page3,任何物體都可以產(chǎn)生靜電！,EverythingcanbecomeCharged！,ESDBasicKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),什么物體可以產(chǎn)生靜電？,

2、在我們的工作區(qū)域所有物體都可以產(chǎn)生靜電!手推車，椅子，機(jī)械手，粘膠帶，周轉(zhuǎn)箱和其它物料輸送物品人體，手套，凈化室用抹布，凈化室用太空服，普通衣服工作臺(tái)表面，CRT電腦顯示器，手動(dòng)工具，紙，筆記本，文件夾，筆墻壁，地板，酒精瓶，ESD包裝，非ESD包裝等等都可以產(chǎn)生靜電。,Page4,ESDBasicKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),什么樣的材料是防靜電材料？,對(duì)于硬盤(pán)產(chǎn)品生產(chǎn)，表面電阻小于1x109Ohms的材料是理想的ESD材料。,Page5,ESDBasicKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),ESD的危害,Page6,對(duì)于ESD我們應(yīng)該統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，并加以提高,ESD是隱藏的敵人,ESDBasi

3、cKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),ESD是隱藏的敵人,Page7,針對(duì)我們的Arm產(chǎn)品,安全靜電電壓是100V!,ESDBasicKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),ESD如何損害我們的產(chǎn)品,大量的靜電荷在存在電勢(shì)差的物體（人或機(jī)器）與產(chǎn)品之間快速傳遞，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大的電流（遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)產(chǎn)品可以承受的電流）重則損毀電路，造成產(chǎn)品不能使用；輕則使電路過(guò)熱受到損傷，影響產(chǎn)品的壽命和可靠性。,Page8,使電子元件受損的潛在缺陷占90%在廠內(nèi)很難被發(fā)現(xiàn),電子元件即時(shí)失效只占10%在廠內(nèi)可被發(fā)現(xiàn),ESDBasicKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),決定靜電產(chǎn)生多少的因素,決定靜電產(chǎn)生多少的因素主要有：1材

4、料的導(dǎo)電性能：導(dǎo)電材料和靜電消耗材料產(chǎn)生比較少的靜電，絕緣材料產(chǎn)生很多的靜電。2環(huán)境相對(duì)濕度對(duì)靜電的產(chǎn)生有很大的影響，相對(duì)濕度大（空氣潮濕）靜電產(chǎn)生就少，ESD的問(wèn)題就少。反之，相對(duì)濕度小ESD的問(wèn)題就多。3ESD地板，ESD安全的鞋（包括太空服）及腕帶的使用對(duì)于降低人體產(chǎn)生的靜電也是非常有效的。另外在地板上走動(dòng)比不走動(dòng)產(chǎn)生更多的靜電。,Page9,ESDBasicKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),ESD如何損害我們的產(chǎn)品,ESD損壞的方式,直接的方式,間接的方式,1.金屬（小電阻）接觸帶靜電的物體接觸產(chǎn)品(HBM)物體接觸帶靜電的產(chǎn)品(CDM)2.電路熱拔插帶電測(cè)試,靜電感應(yīng)不直接接觸電磁干

5、擾（EMI）不直接接觸,Page10,降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量客戶滿意增加利潤(rùn),ESDBasicKnowledgeESD基礎(chǔ)知識(shí),ESD防護(hù)的好處,Page11,靜電測(cè)試儀950元,ESDControlESD控制,我們?nèi)绾慰刂艵SD？,Threefundamentalprinciples三個(gè)基本的控制原理-Ground/Bondallconductors(為所有導(dǎo)體進(jìn)行接地處理。注意：人也是導(dǎo)體）-ControlChargesonNonconductors(控制容易產(chǎn)生較多靜電絕緣材料）-Useprotectivepackagingfortransitandstorage(在產(chǎn)品運(yùn)輸和存貯過(guò)程中使

6、用ESD防護(hù)包裝）,ESD控制=Man(人)+Machine(機(jī))+Material(料)+Method(法)+Environment(環(huán)),Page12,ESDControlESD控制,ESD安全區(qū)域和ESD風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),-處理對(duì)ESD敏感的產(chǎn)品必須在ESD安全區(qū)域（ESDSafeArea)內(nèi)進(jìn)行。-在ESD安全區(qū)域處理對(duì)ESD敏感的產(chǎn)品，必須依照ESD安全處理程序進(jìn)行。-沒(méi)有進(jìn)行必要的ESD防護(hù)，不允許進(jìn)入ESD安全區(qū)域。,ESD敏感產(chǎn)品的處理工序依照產(chǎn)品的特點(diǎn)和可能造成的ESD損壞劃分為四個(gè)ESD風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)：1A級(jí)-特別高的ESD風(fēng)險(xiǎn)1級(jí)-很高的ESD風(fēng)險(xiǎn)2級(jí)-較高的ESD風(fēng)險(xiǎn)（以上級(jí)別只用行

7、磁頭和硬盤(pán)生產(chǎn)工序）3級(jí)-高的ESD風(fēng)險(xiǎn)（硬盤(pán)生產(chǎn)DriveTopCover安裝到位以后工序PCCA/HookupDie/IC安裝，焊接及通電測(cè)試工序）4級(jí)-中等的ESD風(fēng)險(xiǎn)（PCCA，Hookup一般工序）,Page13,靜電防護(hù)安全區(qū)域（ESDSafeArea),靜電測(cè)試儀950元,ESDControlESD控制,ESD控制-接地,兩種可用的接地系統(tǒng),Page14,ESDControlESD控制,ESD控制-接地,人體通過(guò)ESD凈化服、ESD鞋及ESD地板接地接地電阻通常在1x10e81x10e9歐姆,這時(shí)人體的靜電電位在500V以下。人體通過(guò)ESD腕帶接地，接地電阻可以確保在1x10e6

8、1x10e7歐姆，可以確保人體的靜電電位在10V以下。機(jī)器或夾具等金屬物體通過(guò)接地線接地，接地電阻通常小于10歐姆，可以將機(jī)器或夾具等金屬物體上產(chǎn)生的靜電隨時(shí)導(dǎo)向大地，減少靜電對(duì)產(chǎn)品的危害。,Page15,針對(duì)我們的Arm產(chǎn)品,安全靜電電壓是60%最大風(fēng)速。,高度18-24Inch,產(chǎn)品區(qū)域,Page19,ESDControlESD控制,ESD控制應(yīng)該做到,1）在ESD安全的工位處理對(duì)ESD敏感產(chǎn)品。2）在處理對(duì)ESD敏感產(chǎn)品之前戴上腕帶，防靜電手套。3）對(duì)所有金屬設(shè)備和工具進(jìn)行接地處理。4）讓ESD敏感產(chǎn)品與絕緣材料最少保持12英寸（約30公分）的距離。（如果對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了保護(hù)如：產(chǎn)品放在ES

9、D包內(nèi)，放在蓋上蓋子的ESD安全物料盒內(nèi)；如果對(duì)絕緣材料進(jìn)行了屏蔽或使用了離子風(fēng)機(jī)，ESD敏感產(chǎn)品與絕緣材料之間不受這個(gè)距離的限制。）5）總是保持工作區(qū)域干凈整潔，拿走不必要的物料，特別是拿走不是生產(chǎn)必需的普通塑料制品，紙制品及個(gè)人物品。6）對(duì)ESD敏感產(chǎn)品可能接觸的設(shè)備部件，測(cè)量設(shè)備接地，確保牢固有效安全。7）不要用金屬物體接觸對(duì)ESD敏感產(chǎn)品的暴露的輸入電路，減少對(duì)ESD敏感產(chǎn)品不必要的接觸。8）服從ESD敏感區(qū)域，ESD安全紀(jì)律要求。9）如果你對(duì)ESD有不清楚的可以聯(lián)系本地ESD控制部門(mén)。,Page20,ESDControlESD控制,ESD公式,Q+M=ESD“Q”:在產(chǎn)品或零部件，工

10、具或其它物體（包括人體）上的靜電荷（通常是由于摩擦或者是靜電感應(yīng)產(chǎn)生的）“M”:與產(chǎn)品或零部件暴露的輸入電路進(jìn)行小電阻的金屬聯(lián)接?！癊SD”:短時(shí)間內(nèi)的大電流損壞產(chǎn)品或零部件，造成ESD損壞,用這個(gè)公式來(lái)幫我們理解如何解決ESD問(wèn)題,Page21,ESDControlESD控制,ESD公式,消除金屬聯(lián)接（M）:Q+M=NOESD,避免金屬聯(lián)接的方法：設(shè)計(jì)工具，使暴露的電路不能接觸工具的金屬表面在工具的表面使用ESD消耗材料（ESD墊子等）,暴露的電路,好,好,不好,Page22,ESDControlESD控制,ESD公式,為導(dǎo)體進(jìn)行可靠的接地（對(duì)固定金屬導(dǎo)體：接地電阻10ohms,對(duì)移動(dòng)導(dǎo)體，

11、ESD材料或不可以接地的導(dǎo)體：接地電阻1X109歐姆。）減少或消除摩擦、撕粘膠帶等等所有可以產(chǎn)生靜電的操作。如有必要，使用離子風(fēng)機(jī)消除絕緣材料上的靜電。從工位上拿走不是生產(chǎn)必須的絕緣材料。對(duì)于生產(chǎn)工藝必須的絕緣材料和ESD敏感的產(chǎn)品，保持安全距離（12英寸以上）。,減少或消除靜電荷（Q）:Q+M=NOESD,Page23,ESDControlESD控制,ESD公式,很多人首先試著只是控制Q(靜電荷)但消除M(金屬聯(lián)接)通常是最廉價(jià)的，最容易的，從長(zhǎng)期來(lái)說(shuō)也是最有效的解決辦法。聰明的做法是把控制Q(靜電荷)和消除M(金屬聯(lián)接)結(jié)合起來(lái)這取決于在每個(gè)工藝過(guò)程中哪一種方法最容易，最廉價(jià)。你必須不斷改

12、善和優(yōu)化你的工藝過(guò)程，否則ESD的問(wèn)題將繼續(xù)困惑著你!,Q+M=ESD,Page24,ESDControlESD控制,電子元器件與雞蛋ESD控制思路,電子元器件就像雞蛋，電子元器件對(duì)ESD十分敏感就像雞蛋從高處落下很容易摔壞。電子元器件帶有靜電就像一個(gè)被舉高的雞蛋不是高度摔破了雞蛋，而是高度的突然改變（摔下雞蛋）摔破了雞蛋。不是高的靜電電壓損壞了電子元器件，而是靜電電壓的突然改變損壞電子元器件。金屬聯(lián)接造成的靜電電壓的突然改變等同從高處摔下雞蛋。,如果超過(guò)這一高度摔下(靜電泄放)雞蛋(電子元器件)將被摔破(損壞),高度（靜電荷的多少）,搬運(yùn)雞蛋(電子元器件)越過(guò)障礙物，如何保證雞蛋(電子元器件

13、)不被摔破(損壞)？,Page25,ESDControlESD控制,電子元器件與雞蛋ESD控制思路,第一種解決方法降低障礙物的高度，相當(dāng)于傳統(tǒng)的ESD控制思路只是控制靜電荷和電壓，去除絕緣材料、使用接地、離子風(fēng)機(jī)等等,如果超過(guò)這一高度摔下(靜電泄放)雞蛋(電子元器件)將被摔破(損壞),高度（靜電荷的多少）,Page26,ESDControlESD控制,電子元器件與雞蛋ESD控制思路,第二種解決方法在地板上靠近障礙物地方墊上軟墊子防止雞蛋被摔破在工作表面上墊上ESD墊子或ESD薄膜（靜電消耗材料），防止電子元器件暴露的電路直接接觸金屬表面。,高度（靜電荷的多少）,超過(guò)這一高度摔到?jīng)]有墊子的地面雞

14、蛋將被摔破,超過(guò)這一高度摔到墊有墊子的地面雞蛋將被摔破,Page27,ESDControlESD控制,電子元器件與雞蛋ESD控制思路,Page28,第三種解決方法為雞蛋穿上防摔的軟套。為電子元器件增加ESD防護(hù)：使用ESD屏蔽袋，設(shè)置分流和限流電阻等等。,高度（靜電荷的多少）,超過(guò)這一高度摔到地面，穿上防摔軟套的雞蛋將被摔破,超過(guò)這一高度摔到地面，沒(méi)有防摔軟套的雞蛋將被摔破,FaradayCage法拉第籠,具有法拉第籠作用的ESD屏蔽袋，ESDTray(注意：只有封閉或蓋好才會(huì)有法拉第籠屏蔽防護(hù)作用）,ESDControlESD控制,電子元器件與雞蛋ESD控制思路,高度（靜電荷的多少）,第四種解決方法讓雞蛋停在高處不摔下電子元器件仍然帶上靜電荷，但是不泄放，當(dāng)然不會(huì)損壞電子元器件但風(fēng)險(xiǎn)依然存在，有可能在下一工序就會(huì)發(fā)生靜電泄放，損壞電子元器件-這不是一種好的ESD解決辦法。,如果超過(guò)這一高度摔下(靜電泄放)雞蛋(電子元器件)將被摔破(損壞),也許我們還有其它的解決辦法？,Page29,靜電測(cè)試儀950元,Page47,