ESD讲义

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静电简介
Lion Microelectronics
静电损伤的失效模式
（1）突发性完全失效 突发性完全失效是器件的一个或多个电参数突然劣化，完 全失去规定功能的一种失效。通常表现为开路、短路以及电参 数严重漂移。半导体器件ESD损伤失效现象主要表现为： • 介质击穿 • 铝互连线损伤与烧熔 • 硅片局部区域熔化 • PN结损伤与热破坏短路 • 扩散电阻与多晶电阻损伤（包括接触孔损伤） • ESD可触发CMOS集成电路内部寄生的可控硅(SCR)“闩 锁”(Latch-up)效应，导致器件被过大电流烧毁。
静电危害
Lion Microelectronics
ESD是当前电子工业所面临的最严重的问题之一。
ESD会导致：
静电吸附灰尘，降低元件绝缘电阻。 静电放电产生磁场幅度很大，频谱极宽，对电子元件产生干扰。 静电放电造成元件烧坏或击穿。
生产成本的提高 产品质量降低 客户的损失
微粒污染：在洁净室里，静电是使直径在0.1~1.0微米 之间的颗粒沉积的主要原因。 当芯片带有静电后就很 容易沉积灰尘。
前言
Lion Microelectronics

硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效； 软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降。
• 静电危害的特点：
1.隐蔽性；2.潜在性；3.随机性；4.复杂性。
ESD
• 常见的静电源有哪些 ?
（1）人体静电——人体的活动，人与衣服、鞋、袜等物 体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电； 人体静电是导致器件产生击穿的主要原因
ESD
• 常见的静电源有哪些 ?
（6）普通工作台，受到摩擦产生静电； （7） 混凝土、打腊抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘 电阻高，人体上的静电荷不易泄漏； （8） 电子生产设备和工具方面：例如电烙铁、波峰焊机、 再流焊炉、贴装机、调试和检测等设备内的高压变压器， 交、直流电路都会在设备上感应出静电。如果设备静电泄 漏措施不好，都会引起敏感器件在制造过程中失效。烘箱 内热空气循环流动与箱体摩擦均会可产生大量的静电荷。
ESD
ESD
• 常见的静电源有哪些 ?
（3）工作鞋——橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达1013Ω， 当与地面摩檫时产生静电，并使人体带电； （4）树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放入包装中运输时， 器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压，对敏 感器件放电； （5）用 PP( 聚丙烯 )、 PE( 聚乙烯 )、PS( 聚丙乙烯 )、 PVR( 聚胺脂 )、PVC 和聚脂、树脂等高分子材料制作的各 种包装、料盒、周转箱、PCB 架等都可能因摩擦、冲击产 生 1—3.5KV 静电电压，对敏感器件放电；
4.防静电地板： • 防静电地板的种类：
Ⅰ. 导静电地板 Ⅱ. 抗静电地板
PS：工作人员必须赤足或穿静电鞋才能达到效果
• 防静电地板的清洁方式
Ⅰ. 导静电地板应用水性清洁剂擦拭
R

< 1 x 109 ohms < 1 x 109 ohms
105 to 1011 Ohms并且摩擦电压 <100V
点对点电阻 : 105 to 1011 ohms 并且摩擦电压 <100V
< 1x109 ohms
1*106 to 1*109 ohms
18
摩擦电压< 30
ESD 静电工衣、工帽着装标准与NG 对照图
• 7.所有人员包括访客必须遵循此个人静电防 护守则。
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ESD员工自检
• 1. 穿戴好防静电工衣,防静电工鞋, 防静电手环,检测防静电工鞋，手 环通过测试,并作好记录.
• 2. 目检是否所有静电敏感元部件 完全放置于防静电的屏蔽箱/袋(传 导性容器)里.
• 3. 确保在防静电屏蔽箱/袋中没有 可以产生静电的物体与ESD敏感 物件放置一起.
月度 4Hrs
每天
检测频次
每月或按客户要求或生产需要
每天第一次进入EPA区 每天第一次进入EPA区 每季度 每季度 每季度 进料检查和定期抽检
进料检查和定期抽检
防静电袋及其它防静电材料 进料检查和定期抽检
ESD 容器/托盘/盒子/箱子 静电耗散工作台 静电屏蔽袋
进料检查和定期抽检 月度 进料检查和定期抽检
的。如果他在危险场所走动或操作，就等于一个
流动的火种！！！
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5.怎样正确的进行ESD防护
• 1. 生产车间、来料检查区、货仓为静电防 护区域，必須采取基本ESD防护措施。 静 电防护区域可分为非静电操作区域和静电操 作区域，静电操作区域又可分为0级(静电控 制<50V)、I级(静电控制<100V)、II级(静电 控制<2000V)三个级别，不同级别的静电操 作区域须相应采取额外ESD防护措施。

物体间的电场强度和电位差决定了电 荷转移的速度和数量。
ESD标准与规范
国际标准
如IEC 61000-4-2，ANSI ESD S20.20等，规定了ESD测试方法
、等级和防护要求。
行业规范
特定行业如电子、医疗、航空等， 根据自身特点和需求制定相应的 ESD防护规范。
国内标准
我国也制定了相应的ESD标准，如 GB/T 17626.2等，用于指导国内企 业和产品符合国际标准的要求。
ESD对电子装备造成破坏和性能 降落，影响产品质量和可靠性， 甚至引发安全事故。
ESD基本原理
电荷分离与积累
当两个具有不同介电常数的物体接触 并分离时，会在物体间产生电荷分离 现象，导致电荷在物体表面积累。
电场与电位差
静电放电模型
根据静电放电的特性和条件，建立静 电放电模型，用于评估ESD对电子装 备的潜伏影响。
人员培训与意识提升
对员工进行ESD培训，提高他们对静电放电的认识和防护意识。
定期检查与保护
定期检查防静电设施和装备，确保其正常运转，并及时处理发现的 问题。
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ESD操作规范
静电防护装备的使用与保护
静电防护装备的种类
防静电服、防静电鞋、防静电手套等。
使用注意事项
确保穿着整齐，无破损，定期清洗，避免与尖锐物品接触。
根据目标制定详细的培训计划 ，包括培训内容、时间安排、
设计具有针对性的培训课程和
教材。
培训实施
依照计划组织培训，确保培训 的顺利进行。
ESD意识提升方法与途径
宣传教育
通过海报、宣传册、内部刊物 等途径宣传ESD的重要性，提
高员工对ESD的认识。
培训课程
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