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1、工廠如何消除靜電與防治靜電,實踐經驗,靜電的概念,靜電的概念,靜電產生有三種方法：,靜電產生的物理解釋,結果：帶正的靜電荷,結果：帶負的靜電荷,相接觸的兩個物體發生分離,什么是ESD？,ESD 就是靜 電 泄 放（Electronic Static Discharge）,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差，就會發生靜電荷傳遞。這種靜電荷傳遞過程我們稱之為靜電泄放。當這種靜電荷傳遞的過程強度足夠大，大到可以損壞我們的產品，我們就稱之為ESD事件。,任何物體都可以產生靜電！,Everything can be come Charged！,什么物體可以產生靜電？,我們的工作區域2、所有物體都可以產生靜電!手推車，椅子，機械手，粘膠帶，周轉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，普通衣服工作臺表面，CRT電腦顯示器，手動工具，紙，筆記本，文件夾，筆墻壁，地板，酒精瓶，ESD 包裝，非ESD 包裝 等等都可以產生靜電。,什么樣的材料是防靜電材料？,對于硬盤產品生產，表面電阻小于1x109Ohms 的材料是理想的ESD材料。,3.Insulator 絕緣材料,2.Dissipative 靜電消耗材料,1.Conductive 導體材料,1 產生靜電少 2 靜電可以通過接地消除（但消除速度很快）3 可以接收的ESD材料,1 產生靜電較少 2 靜電可以通過接3、地消除（消除速度適中）3 理想的ESD材料,1 產生靜電很多 2 靜電不能通過接地消除（消除速度特別慢）3 非ESD材料,ESD的危害,磁頭,PCB/PCC電路板,梳頭發,撕貼膠帶,走路,人體對大于3000V的靜電才有感覺！但是,ESD 是 隱 藏 的 敵 人對于ESD我們應該統一認識，并加以提高,ESD 是隱藏的敵人,ESD 如何損害我們的產品,被ESD損毀的產品,使電子元件受損的潛在缺陷占90%，在廠內很難被發現,電子元件即時失效只占10%，在廠內可被發現,大量的靜電荷在存在電勢差的物體（人或機器）與產品之間快速傳遞，短時間內產生很大的電流（遠遠超過產品可以承受的電流）重則損毀電路，造成產4、品不能使用；輕則使電路過熱受到損傷，影響產品的壽命和可靠性。,決定靜電產生多少的因素,決定靜電產生多少的因素,環境相對濕度,1 材料的導電性能：導電材料和靜電消耗材料產生比較少的靜電，絕緣材料產生很多的靜電。2 環境相對濕度對靜電的產生有很大的影響，相對濕度大（空氣潮濕）靜電產生就少，ESD的 問題就少。反之，相對濕度小ESD的問題就多。3 ESD地板，ESD安全的鞋（包括太空服）及腕帶 的使用對于降低人體產生的靜電也是非常 有效的。另外在地板上走動比不走動產生更多的靜電。,決定靜電產生多少的因素,決定靜電產生多少的因素主要有：,ESD 如何損害我們的產品,ESD 損壞的方式,直接的方式,間接5、的方式,1.金屬（小電阻）接觸帶靜電的物體接觸產品(HBM)物體接觸帶靜電的產品(CDM)2.電路熱拔插帶電測試,1.靜電感應不直接接觸2.電磁干擾（EMI）不直接接觸,ESD 防護的好處,我們如何控制ESD？,Three fundamental principles三個基本的控制原理,ESD 控制=Man(人)+Machine(機)+Material(料)+Method(法)+Environment(環),-Ground/Bond all conductors(為所有導體進行接地處理。注意：人也是導體）-Control Charges on Nonconductors(控制容易產生較多靜電絕6、緣材料）-Use protective packaging for transit and storage(在產品運輸和存貯過程中使用ESD防護包裝）,Man(人)-手腕帶，ESD鞋，ESD椅子,衣服,Machine(機)-接地，控制靜電電流-消除/屏蔽 電磁干擾和交流電場,Material(材料)-使用導體材料-盡量使用靜電消耗材料-使用 ESD地板，ESD桌墊-不用或盡量少用絕緣材料,Method(方法)-預防（創建ESD安全的環境）-保護（保護對ESD敏感的產品或零部件，避免金屬小電阻接觸）-屏蔽（對非ESD安全的物品進行法拉第或距離屏蔽）-消除（通過接地，離子化消除產生的靜電）,Env7、ironment(環境)-溫度/濕度控制-局部使用離子風機-員工 ESD培訓-管理,我們如何控制ESD？,ESD 控制=Man(人)+Machine(機)+Material(料)+Method(法)+Environment(環),ESD安全區域和ESD風險等級,ESD安全區域和ESD風險等級,1A 級-特別高的ESD風險1 級-很高的ESD風險2 級-較高的ESD風險（以上級別只用行磁頭和硬盤生產工序）3 級-高的ESD風險（硬盤生產Drive Top Cover安裝到位以后工序PCCA/Hook up Die/IC 安裝，焊接及通電測試工序）4 級-中等的ESD風險（PCCA，Hook up8、 一般工序）,ESD敏感產品的處理工序依照產品的特點和可能造成的ESD損壞，劃分為四個ESD風險等級：,ESD安全區域和ESD風險等級,靜電防護安全區域（ESD Safe Area),ESD控制-接地,兩種可用的接地系統,ESD控制-接地,1.人體通過ESD凈化服、ESD鞋及ESD地板接地接地電阻通常在 1x10e8 1x10e9歐姆,這時人體的靜電電位500V以下。2.人體通過ESD腕帶接地，接地電阻可以確保在 1x10e6 1x10e7歐姆，可以確保人體的靜電電位在10V以下。3.機器或夾具等金屬物體通過接地線接地，接地電阻通常小于10歐姆，可以將機器或夾具等金屬物體上產生的靜電隨時導向大9、地，減少靜電對產品的危害。,ESD控制-接地,接地是針對導體材料進行ESD控制最簡單最有效的方法人員接地腕帶太空服，太空鞋，防靜電手套防靜電服裝，防靜電鞋設備接地對生產流水線必須進行硬接地，流水線的輸送皮帶必須是金屬或ESD材料。工作臺應使用金屬臺面或ESD桌墊臺面，并對工作臺面進行硬接地。貯存ESD敏感產品或零部件的架子和手推車必須滿足ESD軟接地要求。設備/工具通過軸承或氣缸聯接的接觸ESD敏感產品部分應考慮另接接地線接地。設備/工具接觸ESD敏感產品的部分不得使用絕緣材料，應使用金屬或ESD材料。并至少滿足ESD軟接地的要求。硬接地 指使用接地線對導體材料進行接地，金屬硬接地，對地電阻應10、小于 10 歐姆。軟接地 指不使用接地線的接地，對地電阻（RTG）應小于 1X109 歐姆。,ESD控制-粘膠帶,ESD控制-粘膠帶,ESD膠帶,撕貼膠帶會產生很高的靜電，由于膠帶是絕緣材料，產生的靜電可以保留較長時間。不是生產工藝必須的膠帶必須從工作臺上拿走，嚴禁使用膠帶來固定物體或電氣維修。,ESD控制-ESD安全物料,PE 袋,ESD Tray,非ESD材料 Tray,普通紙、計算器、普通膠帶,零部件料盒,ESD 材料的文件夾,ESD 材料的椅子,凈化紙&許可的筆,拉圾筒,ESD 屏蔽包,保持非ESD材料與我們的ESD敏感產品12英寸以上距離,ESD控制-離子化,對絕緣材料接地并不能消除11、所帶的靜電，要消除所帶的靜電需要使用離子風機。離子風機的作用是在局部形成離子平衡的環境，它產生的離子可以在較短的時間內中和目標物體上多余的電荷。,風扇很臟不但有Contamination 的問題，影響離子產生，同時由于有大量 Particle 存在，反而會帶來ESD 問題。-應定期（每周）用IPA對風扇和發射針進行清潔。（工程部/設施部執行，QA核查）,有維護標簽，一要定期對風機校準，二要定期進行清潔維護。,指示燈亮（表示在工作）,應打到60%最大風速。,高度18-24 Inch,產品區域,ESD控制應該做到,1）在ESD安全的工位處理對ESD敏感產品。2）在處理對ESD敏感產品之前戴上腕帶，12、防靜電手套。3）對所有金屬設備和工具進行接地處理。4）讓ESD敏感產品與絕緣材料最少保持12英寸（約30公分）的距離。5）總是保持工作區域干凈整潔，拿走不必要的物料，特別是拿走不是生產必需的普通塑料制品，紙制品及個人物品。6）對ESD敏感產品可能接觸的設備部件，測量設備接地，確保牢固有效安全。7）不要用金屬物體接觸對ESD敏感產品的暴露的輸入電路，減少對ESD敏感產品不必要的接觸8）服從ESD敏感區域，ESD安全紀律要求。9）如果你對ESD有不清楚的可以聯系本地ESD控制部門。,ESD公式,“Q”:在產品或零部件，工具或其它物體（包括人體）上的 靜電荷（通常是由于摩擦或者是靜電感應產生的）。“13、M”:與產品或零部件暴露的輸入電路進行小電阻的金屬聯接。“ESD”:短時間內的大電流損壞產品或零部件，造成 ESD損壞。,Q+M=ESD,ESD公式,用這個公式來幫我們理解如何解決ESD問題,ESD公式,消除金屬聯接（M）:Q+M=NO ESD,避免金屬聯接的方法：設計工具，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,ESD公式,減少或消除靜電荷（Q）:Q+M=NO ESD,為導體進行可靠的接地（對固定金屬導體：接地電阻 10 ohms,對移動導體，ESD材料或不可以接地的導體：接地電阻 1X109 歐姆。）減少或消除摩擦、撕粘膠14、帶等等所有可以產生靜電的操作。如有必要，使用離子風機消除絕緣材料上的靜電。從工位上拿走不是生產必須的絕緣材料。對于生產工藝必須的絕緣材料和ESD敏感的產品，保持安全距離（12英寸以上）。,ESD公式,Q+M=ESD,很多人首先試著只是控制 Q(靜電荷)但消除M(金屬聯接)通常是最廉價的，最容易的，從長期來說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(金屬聯接)結合起來這取決于在每個工藝過程中哪一種方法最容易，最廉價。你必須不斷改善和優化你的工藝過程，否則ESD的問題將繼續困惑著你,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ESD十分敏感就像雞蛋從15、高處落下很容易摔壞。電子元器件帶有靜電就像一個被舉高的雞蛋。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）,電子元器件與 雞蛋 ESD 控制思路,電子元器件與 雞蛋 ESD 控制思路,如果超過這一高度摔下(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）,第一種解決方法降低障礙物的高度，相當于傳統的 ESD 控制思路只是控制靜電荷和電壓，去除絕緣材料16、使用接地、離子風機等等,電子元器件與 雞蛋 ESD 控制思路,高度（靜電荷的多少）,超過這一高度摔到沒有墊子的地面雞蛋將被摔破,超過這一高度摔到墊有墊子的地面雞蛋將被摔破,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。,電子元器件與 雞蛋 ESD 控制思路,高度（靜電荷的多少）,超過這一高度摔到地面，穿上防摔軟套的雞蛋將被摔破,超過這一高度摔到地面，沒有防摔軟套的雞蛋將被摔破,Faraday Cage 法拉第籠,具有法拉第籠作用的ESD屏蔽袋，ESD Tray(注意：只有封閉或17、蓋好才會有法拉第籠屏蔽防護作用）,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：使用ESD屏蔽袋，設置分流和限流電阻等等。,電子元器件與 雞蛋 ESD 控制思路,高度（靜電荷的多少）,如果超過這一高度摔下(靜電泄放)雞蛋(電子元器件)將被摔破(損壞),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，當然不會損壞電子元器件但風險依然存在，有可能在下一工序就會發生靜電泄放，損壞電子元器件-這不是一種好的ESD解決辦法。,不用的或用過的抹布不允許放在工作臺上,（十一）工作臺面,臟的夾具,每班應在吃飯前和下班前進行兩次工位（工作臺面和夾具）清潔，每次必須清潔干凈。,工作臺面或夾具抽檢不合格,THANK YOU 感謝各位聽眾批評指正！,編制：XXX,講解：XXX,