华为ESD研讨会培训内容

静电防护技术培训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：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，出入库）都能重视ESD，建立合理的静电防护，了解ESD，保证产品的质量要求。1.ISO9000对ESDS20.20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ESDS20.20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。ESDS20.20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)HumanBodyModel人体模型（缩写为：HBM）作业人员（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10V—8000V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)MachineModel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。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100V—800V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)ChargeDeviceModel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、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10V—8000V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)FieldInducedChargeDeviceModel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。■静电破坏的事例【半导体、液晶、电子仪器产业领域】（１）半导体电路的破坏、特性变差、出货后不良等（２）液晶液晶的破坏、晶体管的破坏等（３）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①MM(装置)②HBM(人体)③CDM工作台的除电方法进行总结。①MM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。②HBM作业人员(人体)的除电使用防静电手环，静电鞋等就可除电。③CDM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①)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①)。●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ESD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ESD首先,建立ESD安全操作区域,即EPA(ESDProtectionArea)，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。○1.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防静电地板，必须和ESD地线连接起来。○2.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。○3温湿度的要求，从ESD防护角度来说，湿度越高越好，但湿度太高，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，○4一个完善的ESD防护工作环境，要建立独立完善的ESD接地系统，并且，工作场所中的各设备、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ESD数据采集系统（华为的ESD管理体系）○1ESD接地系统数据采集；○2温湿度数据采集；○3电烙铁表面温度，接地电阻数据采集；○4ESD门禁系统数据采集；ESD失效案例：总结：ESD（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ESD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ESD水平视为选择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ESD防护系统的每个环节，确切落实，尽量减少ESD的损害。非常感谢大家！