华为ESD研讨会培训内容.doc

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1、静电防护技术培训静电防护技术培训 主要涉及以下三方面主要涉及以下三方面 一， 静电防护的发展动态； 二， 电子产品静电防护系统建立的方法和原则； 三， 生产现场常见的静电失效案例分析； 必要性：必要性：随着我公司产品业务量日益扩大，产品质量致关重要，静电防护变随着我公司产品业务量日益扩大，产品质量致关重要，静电防护变 得越来越重要，为使我们的整个产品在生产过程（包括原材料检验，得越来越重要，为使我们的整个产品在生产过程（包括原材料检验， 出入库）都能重视出入库）都能重视 ESD，建立合理的静电防护，了解，建立合理的静电防护，了解 ESD ，保证产，保证产 品的质量要求。品的质量要求。1.ISO

2、9000对ESD S20.20标准的重要性 目前亚洲国家，如日本和我国的ESD标准都是由欧美标准转化而 来。在众多的标准中，ESDA体系的核心标准ESD S20.20标准认证 是电子产品加工企业承接国际订单的通行证。一个工厂的ESD防 护水平基本上代表了其对产品质量的控制水平。ESD S20.20标准 是目前企业ESD认证最常用的国际标准，对于有ISO9000认证的企 业，更有易通过其标准认证，同时也是ISO9000质量体系中的重要 内容。 2.静电防护的认识： 目前为止有四种情况可引起ESD的产生，认定为以下四种ESD模型：(1)Human Body Model人体模型（缩写为：HBM） 作

3、业人员（从人体向器件放电)带有静电的人手接触到装置的导线部时，因静电放电使装置带 电。装置接地后，电路中流过放电电流，发生静电破坏。 该模型表征人体带电接触器件放电，Rb为等效人体电阻，Cb为等效人 体电容。等效电路如下图。图中同时给出了器件HBM模型的ESD等级。 人体模型电压在10V8000V左右，目前ESD协会由2000V控制在 1000V，未来到2010年目标在100V左右； (2)Machine Model机器模型（缩写为：MM） 机器装置（从机器装置向器件放电)装置的导线部接触到带有静电的金属性装置等导电体时，因 静电放电使装置带电。装置接地后，电路中流过放电电流， 发生静电破坏。

4、 机器模型的等效电路与人体模型相似，但等效电容（Cb）是200pF，等 效电阻为0，机器模型与人体模型的差异较大，实际上机器的储电电容 变化较大，但为了描述的统一，取200pF。由于机器模型放电时没有电 阻，且储电电容大于人体模式，同等电压对器件的损害，机器模式远 大于人体模机器模型电压在100V800V左右，目前ESD协会由100V控制在30V，未来到2010年目标在10V左右；(3)Charge Device Model 充电器件模型（缩写为：CDM）半导体元件（装置自身带电引起的破坏）在此状态下接地后会引起静电放电破坏。半导体器件主要采用三种封装型式（金属、陶瓷、塑料）。它们在装配、传递

5、、试验、测试、运输及存贮过程中，由于管壳与其它绝缘材料（如包装用的塑料袋、传递用的塑料容器等）相互磨擦，就会使管壳带电。器件本身作为电容器的一个极板而存贮电荷。CDM模型就是基于已带电的器件通过管脚与地接触时，发生对地放电引起器件失效而建立的。器件可能要接受的电压在10V8000V左右，目前ESD协会尽力控制在500V，但目标不能确定，未来到2010年目标值在50V左右；(4)Field Induced Charge Device Model 磁场带电模式（缩写为：FICDM）半导体元件（装置自身带电引起的破坏）电磁场A静电积累，瞬间释放，产生电压会很大几千甚至几万伏；B日常生活中，打雷闪电时

6、的现象属于自然环境中静电释放的现象；人体行走脚与地面的摩擦，产生静电小于3000V，所以对人体没什么伤害，自然感觉不到。C静电对电子元器件的损害会很大有些元器件在受到静电破坏时，会及时出现故障并可检测到（属于静电耐压值几-十几伏），属于硬性静电破坏；有些元器件则是在受到静电破坏后，故障现象不能及时出现，可能会留到下下一工序，或者到成品出货，或者消费应用时出现故障，而不能使用，称之为软性静电破坏。3.静电的危害：静电破坏是静电放电（ESD)引起的故障之一。例如，众所周知，IC等电子部件被静电破坏的现象是静电破坏的典型例子。由于是人体感觉不到微弱的静电，因此其特征是在不知不觉间引起了静电破坏。静电

7、破坏的事例【半导体、液晶、电子仪器产业领域】（）半导体电路的破坏、特性变差、出货后不良等（）液晶液晶的破坏、晶体管的破坏等（）电子仪器装置的破坏、电路的误动作、设备的误动作,动作停止等众所周知，半导体（IC、FET、高频装置等）部件是非常敏感的，容易被静电破坏。带电的IC4.静电的除电方法：对于制造现场的典型模型MMMM(装置) HBMHBM (人体) CDMCDM工作台的除电方法进行总结。 MM机械(装置)的除电使机械设备安全有效的接地，即可简单除电。HBM作业人员(人体)的除电使用防静电手环，静电鞋等就可除电。CDM工作台的除电使用导电垫子就可除电。5.使用静电手环的除电方法：原理与导电地

8、板和导电鞋一样，只要套在手上就可简单除电的静电环(照片)经常被当作轻松廉价的静电对策来使用。人体的静电通过静电环就可接地，使人体总是保持在0V 的状态。使用静电手环时必须注意以下几点。请定期检查静电手环是否接地。检查时请使用专门的测试器。只要在戴上静电环的状态下触动测试器就可确认静电的状态(插图) 。即使静电环的布线正确，人体流出的汗水变成干燥的盐分粘附在静电环上后，就会从接地变成绝缘的状态。其实，仅仅这样做，作为轻松廉价的静电对策来使用的静电环还是不能确保万无一失。即使利用静电环使人体的静电保持在0V，如果对象物带电，因静电放电还是会引起静电破坏。仅仅对象物带有静电是不会破坏装置的，但是，与

9、人接触的瞬间就会放出静电，就有可能导致破坏。因此必须对对象物装置采取除电对策。6.ESD静电防护系统的体系建立：ESD防护是一项系统工程，需要各个环节实施全面控制，下图是一个ESD防护的流程图：(1) 电子产品设计需要考虑电子产品设计需要考虑ESD防护等级防护等级有些电子设备在正常使用时莫名其妙地发生故障，在排除了其它原因后，就要考虑因静电放电(ESD)造成的损坏。现代半导体器件的规模越来越大，布线工艺已达到亚微米阶段，导致了半导体器件对外界应力敏感程度的提高。ESD对于电路引起的干扰及其对元器件特别是对CMOS(半导体)电路造成的破坏等问题越来越引起人们的重视。电路及其构成的电子设备的ESD

10、电敏感度测试也开始作为电磁容性测试的一项重要内容。如何在电子产品设计时充分考虑ESD的防护，成为电子产品可靠性设计的重要环节。针对以上情况，设计工程师应在电路设计时，针对每个器件，工序，原材料订购等，要确定ESD的等级数值。（2）生产环境，需要考虑生产环境，需要考虑ESD首先,建立ESD安全操作区域,即EPA(ESD Protection Area)，最好是在相应的位置贴上ESD防护警示标志等。静电区和非静电区要有明显区分。其次，就是ESD安全操作区域的安置，我们从防静电地板系统、除尘系统、接地系统及空气的温湿度四方面来进行。. .防静电地板系统，最主要的是在普通地板上铺防静胶皮或使用1 1防

11、静电地板，必须和ESD地线连接起来。. ESD的无尘是相当关键，因为空气中的尘埃在运动的过程中相2互碰撞，也会产生ESD。借助除尘系统来解决这个问题，首先要求有空气尘埃过滤系统。如:风淋室、风淋通道、货淋室、沾尘垫、沾尘滚筒、空气过滤器、无尘传递窗、无尘室风淋传递窗等。其次尽可能设立净化灯具、无尘室净化玻璃、无尘室彩钢板天花、无尘室彩钢板包墙角、无尘室彩钢板包柱等。温湿度的要求，从ESD防护角度来说，湿度越高越好，但湿度太3高，又会腐蚀设备，一般来说，40%-60%的湿度是最理想的。各企业也要根据自己公司产品的特性而定，一个完善的ESD防护工作环境，要建立独立完善的ESD接地系统，4并且，工作

12、场所中的各设备、工作台面等均需接至ESD接地系统。另外，还要设立天花、墙体送风口，并且经常用除尘器对无尘室进行净化处理等。（3）要有要有ESD数据采集系统（华为的数据采集系统（华为的ESD管理体系）管理体系）ESD接地系统数据采集；1温湿度数据采集；2电烙铁表面温度，接地电阻数据采集；3ESD门禁系统数据采集；4ESD失效案例：总结：总结：ESD（静电放电）的防护，从行业发展的宏观态势来看，（静电放电）的防护，从行业发展的宏观态势来看，系统化，标准化，规范化的系统化，标准化，规范化的 ESD 防护系统已经渐渐成为国家电防护系统已经渐渐成为国家电子行业的普遍要求，特别是国际知名公司将子行业的普遍要求，特别是国际知名公司将 ESD 水平视为选择水平视为选择合作伙伴重要考察内容，各工厂的合作伙伴重要考察内容，各工厂的 ESD 防护系统达到标准的要防护系统达到标准的要求不断要在软硬件设施上加大投入，对于我们每为员工，应从求不断要在软硬件设施上加大投入，对于我们每为员工，应从最低层一步一步，认真地按照最低层一步一步，认真地按照 ESD 防护系统的每个环节，确切防护系统的每个环节，确切落实，尽量减少落实，尽量减少 ESD 的损害。的损害。 非非 常常 感感 谢谢 大大 家家 ！