现代光电工厂ESD现状与规划

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1、ESD(Static Electricity Discharge)结合公司以后的发展均认为:必须提高目前公司全体成员的ESD防护意识. 特拟定此专案说明.希望各中、基层管理干部认真阅读,使大家达成共识. ESD系统规划系统规划建立ESD防护区域，提高品质，杜绝隐患，保证顾客满意度。一一、背景、背景IQC, 生产线，电子仓，SMT, 维修。电子车间，组装车间，工程部，品管部，所有电子车间，组装车间，工程部，品管部，所有接触电子元件、接触电子元件、PCBA和和PCB板人员。板人员。四、对象四、对象二、目的二、目的三、区域三、区域 随着电子科技的的日新月异，电子产品的走向是体积小，高密度，高速度，低

2、功率，在这种情况下产品很容易受到外来的干扰，尤其在消费者意识抬头之际，质量观念巳深植人心，如果产品质量不佳，势必会被市场淘汰，而在众多干扰源里，ESD 是一典型的来源，因为 ESD 随时随地，伴随着人、物产生。 1、ESD基础知识介绍基础知识介绍2、静电控制静电控制3、现代光电目前的现代光电目前的ESDESD现状现状4、现代光电现代光电ESD系统的规划系统的规划五、内容五、内容1.1 1.1 基本概念基本概念1.2 1.2 静电的产生静电的产生1.3 1.3 静电的特点静电的特点1.4 1.4 静电的危害静电的危害1.5 1.5 材料的电特性材料的电特性1.6静电对电子元件的影响1.7静电对电

3、子产品损害有哪些特点1、静电基础知识、静电基础知识1.1 基本概念基本概念l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。作用和电场。l静电放电（静电放电（ESDElectrostatic Discharge）：带有不同静电电势的物体或表）：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。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。1.1 基本概念基本概念常见的名词、术语常见的名词、术语静电敏感度静电敏感度(ESDSElectrostatic Disc

4、harge Sensitivity)静电敏感器件静电敏感器件(ESSDElectrostatic Sensitive Devices)EPA:ESD Area(ESD控制区域控制区域) Protect Area(ESD防护区域防护区域)ECA:ESD Control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）1.2 静电的产生静电的产生物物质质的的结结合合和和分分离离都都会会产产生生静静电电。静静电电的的产产生生静静电电的的产产生生摩摩擦擦起起电电1.2 静电的

5、产生静电的产生1.2 静电的产生静电的产生空空气气石石棉棉玻玻璃璃云云母母头头发发尼尼龙龙羊羊毛毛毛毛皮皮铅铅丝丝铝铝纸纸钢钢木木头头琥琥珀珀硬硬橡橡胶胶铜铜银银硫硫磺磺聚聚合合物物特特氟氟龙龙正正电电负负电电材材料料摩摩擦擦生生电电序序列列表表1.2 静电的产生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600060001

6、00100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 ）1.2 静电的产生静电的产生1.3 静电的特点静电的特点在在3 30 00 00 0伏伏时时，你你能能 通通过过皮皮肤肤感感知知在在5 50 00 00 0伏伏时时，你你能能 听听见见在在1 10 00 00 00 0伏伏时时，你你能能 看看见见人体对ESD 的敏感1.3 静电的特点静电的特点

7、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可达数万至数十万伏，操作时常达数百至数千伏（人通常对（人通常对3.5KV以下静电不易感觉到）。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）。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。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，静特别是湿度，湿度上升则静电积累减少，静电压下降。电压下降。1.4 静电的危害静电的危害n通信产品故障通信产品故障l软件故障软件故障3030多多l硬件故障中器件失效硬件故障中器件失效30%30%多、外应力（环境温湿、多、外应力（环

8、境温湿、灰尘腐蚀、雷电、机械应力、包装等）导致产品故灰尘腐蚀、雷电、机械应力、包装等）导致产品故障约障约3030l器件失效中器件失效中EOS/ESDEOS/ESD失效率占失效率占3040%3040%，而高静电敏，而高静电敏感的器件感的器件EOS/ESDEOS/ESD失效率高达失效率高达60%60%左右。左右。1.4 静电的危害静电的危害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

9、电敏感器件失效原因排序高静电敏感器件失效原因排序1.4 静电的危害静电的危害电介质击穿热击穿-半导体氧化层周围的电压超过了氧化层介质击穿电压-氧化层越薄，对静电越敏感。过热和短路会损坏器件-在ESD事件中产生的热量使器件局部过热和使接点融化-热是由放电电流产生的 -热能与放电电流的平方成正比失效的原因失效的原因失效的原因失效的原因1.4 静电的危害静电的危害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1.4 静电的危害静电的危害对对微微电电路路中中的的一一段段线线路路

10、做做E ES SD D实实验验发发现现：2 20 00 0V V 4 40 00 0V V时时线线路路的的阻阻抗抗没没有有发发现现变变化化6 60 00 0V V时时微微电电路路的的性性能能指指标标稍稍有有下下降降，但但仍仍能能通通过过测测试试。8 80 00 0V V 9 90 00 0V V出出现现了了局局部部熔熔断断和和孔孔洞洞，线线路路阻阻抗抗发发生生了了明明显显变变化化1 10 00 00 0V V线线路路断断路路，器器件件被被完完全全损损坏坏。E ES SD D损损伤伤实实验验1.4 静电的危害静电的危害l 器件静电损伤少部分能够在产品出厂前器件静电损伤少部分能够在产品出厂前得到检

11、验控制，大部分流入市场用户，降得到检验控制，大部分流入市场用户，降低产品质量和寿命，导致数量级增加维护低产品质量和寿命，导致数量级增加维护成本，降低信誉！成本，降低信誉！l 特别是特别是LED灯珠，灯珠，IC等敏感元器件，传等敏感元器件，传输产品中的高速器件多次受静电损伤，严输产品中的高速器件多次受静电损伤，严重影响产品的可靠性。重影响产品的可靠性。1.5 材料的电特性材料的电特性l绝缘体很大的体电阻绝缘体很大的体电阻1 110101111 l导体很小的体电阻导体很小的体电阻1 110104 4 l静电释放材料体电阻静电释放材料体电阻1 110104 4 1 110101111 1.6静电对电