EDS知识

ESD 控制 = Man ( 人 ) + Machine (机 ) +Material (料 )+Method(法 )+ Environment( 环 )
Man ( 人 )
--手腕带 ，ESD鞋，ESD椅子,衣服 …
Method ( 方法 )
-- 预防 （创建ESD安全的环境） -- 保护 （保护对ESD敏感的产品或零部件，避免金属小
被ESD损毁的产品
电子元件即时失效只占10% 在厂内可被发现
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使电子元件受损的潜在缺陷占90% 在厂内很难被发现
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ESD基础知识
决定静电产生多少的因素
环境相对湿度 10-20%RH 40-50%RH 70-90%RH
1 在地 毯上走路 2 穿普通鞋在ESD地板上走路（不使用腕带） 3 穿ESD安全的鞋在ESD地板上（使用腕带 ） 5 摩擦绝缘材料
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ESD控制
ESD控制 --- 离子化
对绝缘材料接地并不能消除所带的静电，要消除所带的静电需要使用离子风机。离子风机的作用 是在局部形成离子平衡的环境，它产生的离子可以在较短的时间内中和目标物体上多余的电荷。
高度18-24 Inch
风扇很脏不但有Contamination 的问题，影响离子产生，同时 由于有大量 Particle 存在，反 而会带来ESD 问题。--应定期 （每周）用IPA对风扇和发射针 进行清洁。（工程部/设施部执 行，QA核查）
ESD腕带
ESD腕带
ESD净化服 ESD鞋 ESD地板 E N L E N L
ESD净化服 ESD接地铜排 ESD鞋 ESD地板
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ESD控制
ESD控制 --- 接地
1. 人体通过ESD净化服、ESD鞋及 ESD地板接地接地电阻通常在 1x10e8~ 1x10e9欧姆,这时人体 的静电电位在500V以下。 2. 人体通过ESD腕带接地，接地电 阻可以确保在 1x10e6~ 1x10e7 欧姆，可以确保人体的静电电位 在10V以下。 3. 机器或夹具等金属物体通过接地 线接地，接地电阻通常小于10欧 姆，可以将机器或夹具等金属物 体上产生的静电随时导向大地， 减少静电对产品的危害。
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100V !
电子元件 受损 100-500V
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ESD基础知识
ESD 如何损害我们的产品
大量的静电荷在存在电势差的物体（人或机器）与产品之间 快速传递，短时间内产生很大的电流（远远超过产品可以承 受的电流）重则损毁电路，造成产品不能使用；轻则使电路 过热受到损伤，影响产品的寿命和可靠性。
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ESD基础知识
Βιβλιοθήκη Baidu
什么样的材料是防静电材料？
2. Dissipative 静电消耗材料 3. Insulator 绝缘材料
1.
Conductive 导体材料
105 Ohms /
1 产生静电少 2 静电可以通过接地消除 （但消除速度很快） 3 可以接收的ESD材料 1 产生静电较少 2 静电可以通过接地消除 （消除速度适中） 3 理想的ESD材料
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ESD基础知识
什么物体可以产生静电 ？
Everything can be come Charged ！
任何物体都可以产生静电 ！
在我们的工作区域所有物体都可以产生静电!
– – – – – – 手推车，椅子，机械手，粘胶带，周转箱和其它物料输送物品 人体，手套，净化室用抹布，净化室用太空服，普通衣服 工作台表面，CRT电脑显示器，手动工具，纸，笔记本，文件夹，笔 墙壁，地板，酒精瓶， ESD 包装，非ESD 包装 等等都可以产生静电。
工序PCCA / Hook up Die / IC 安装，焊接及通电测试工序） -- 中等的ESD风险 （PCCA ，Hook up 一般工序）
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ESD控制
ESD控制 --- 接地
两种可用的接地系统
工作台 ESD垫子 机器或夹具 产品
工作台 ESD垫子 机器或夹具 产品
-- 对非ESD 安全的胶带，在撕胶带，贴胶带和揭胶带时应考虑在离子风机下进行或远离产品 12英寸以外进行。 -- 维修设备，联接电线等禁止使用粘胶带。
ESD胶带
撕贴胶带会产生很高的静电，由于胶带是绝缘材料，产生 的静电可以保留较长时间。不是生产工艺必须的胶带必须 从工作台上拿走，严禁使用胶带来固定物体或电气维修。
1011 Ohms /
1 产生静电很多 2 静电不能通过接地消除 （消除速度特别慢） 3 非ESD材料
对于硬盘产品生产，表面电阻小于1x109Ohms 的材料是理想的ESD材料。
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ESD基础知识
ESD的危害
人体对大于3000V的静电才有感觉！ 但是……
降低成本 提高产品质量
客户满意
增加利润
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ESD控制
我们如何控制ESD？
Three fundamental principles 三个基本的控制原理
-- Ground/Bond all conductors ( 为所有导体进行接地处理。注意：人也是导体） -- Control Charges on Nonconductors ( 控制容易产生较多静电绝缘材料） -- Use protective packaging for transit and storage ( 在产品运输和存贮过程中使用ESD防护包装）
问题就少。反之，相对湿度小ESD的问题就多。
3 ESD地板， ESD安全的鞋（包括太空服）及腕带 的使用对于降低人体产生的静电也是非常 有效的。另外在地板上走动比不走动产生更多的静电。
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ESD基础知识
ESD 如何损害我们的产品 ESD 损坏的方式
设备接地
硬接地 – 指使用接地线对导体材料进行接地，金属硬接地，对地电阻应小于 10 欧姆。 软接地 – 指不使用接地线的接地 ，对地电阻（RTG）应小于 1X10^9 欧姆。
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ESD控制
ESD控制 -- 粘胶带
-- 粘胶带的使用必须控制到最少，如果必须使用，应使用 ESD 安全的胶带如：3M 40 或42 。
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静电控制
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静电的概念
静电就是静止的电荷，就是物体表面有多余 的电荷（正电荷或负电荷）存在。
静电产生有三种方法：
摩擦 相接触的两个物体发生分离 静电感应产生静电
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Environment ( 环境 ) -- 温度 / 湿度控制
-- 局部使用离子风机 -- 员工 ESD培训 -- 管理 ESD Control
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ESD控制
ESD安全区域和ESD风险等级
-- 处理对ESD敏感的产品必须在ESD安全区域（ ESD Safe Area)内进行。 -- 在ESD安全区域处理对ESD敏感的产品，必须依照ESD安全处理程序进行。 -- 没有进行必要的ESD防护，不允许进入ESD安全区域。
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静电产生的物理解释
相接触的两个 物体发生分离
结果：带正的静电荷
结果：带负的静电荷
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ESD基础知识
什么是ESD？
ESD 就是静 电 泄 放 （Electronic Static Discharge） 带有静电的物体靠近或接触另一物 体，只要它们之间存在电势差，就 会发生静电荷传递。这种静电荷传 递过程我们称之为静电泄放。当这 种静电荷传递的过程强度足够大， 大到可以损坏我们的产品，我们就 称之为ESD事件。
电阻接触 ） -- 屏蔽 （对非ESD安全的物品进行法拉第或距离屏蔽 ） -- 消除 （通过接地，离子化消除产生的静电）
Machine ( 机 )
-- 接地，控制静电电流 -- 消除 / 屏蔽 电磁干扰和交流电场
Material ( 材料 )
-- 使用导体材料 -- 尽量使用静电消耗材料 -- 使用 ESD地板，ESD桌垫 -- 不用或尽量少用绝缘材料
产品区域
指示灯亮（表示在工作）, 应打到>60%最大风速。
有维护标签，一要定期对 风机校准，二要定期进行 清洁维护。
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ESD控制
ESD控制应该做到
1） 在ESD安全的工位处理对ESD敏感产品。 2） 在处理对ESD敏感产品之前戴上腕带，防静电手套。 3） 对所有金属设备和工具进行接地处理。 4） 让ESD敏感产品与绝缘材料最少保持12英寸（约30公分）的距离。 （如果对产品进行了保护如：产品放在ESD包内，放在 盖上盖子的ESD 安全 物料盒内；如果对绝缘材料进行了屏蔽或使用了离子风机，ESD敏感产品与 绝缘材料之间不受这个距离的限制。） 5） 总是保持工作区域干净整洁，拿走不必要的物料，特别是拿走不是生产必需 的普通塑料制品，纸制品及个人物品。
工作台 ESD垫子 机器或夹具 产品
ESD腕带
ESD净化服
ESD鞋
ESD地板
针对我们的Arm产品,安全静电电压是
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< 100V !
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ESD控制
ESD控制 --- 接地
接地是针对导体材料进行ESD控制最简单最有效的方法 人员接地
• • • • • • • • 腕带 太空服，太空鞋，防静电手套 防静电服装，防静电鞋 对生产流水线必须进行硬接地，流水线的输送皮带必须是金属或ESD材料。 工作台应使用金属台面或ESD桌垫台面，并对工作台面进行硬接地。 贮存ESD敏感产品或零部件的架子和手推车必须满足ESD软接地要求。 设备 / 工具通过轴承或气缸联接的接触ESD敏感产品部分应考虑另接接地线接地。 设备 / 工具接触ESD敏感产品的部分不得使用绝缘材料，应使用金属或ESD材料。 并至少满足ESD软接地的要求。
ESD敏感产品的处理工序依照产品的特点和可能 造成的ESD损坏划分为四个ESD风险等级：
静电防护安全区域 （ ESD Safe Area) •1A 级 -- 特别高的ESD风险
•1 级 •2 级 -- 很高的ESD风险 -- 较高的ESD风险 （ 以上级别只用行磁头和硬盘生产工序）
•3 级
•4 级
-- 高的ESD风险 （硬盘生产Drive Top Cover安装到位以后
直接的方式
1. 金属（小电阻）接触
间接的方式
静电感应 •不直接接触
•带静电的物体接触产品 (HBM) •物体接触带静电的产品 (CDM)
2. 电路
电磁干扰（EMI） •不直接接触
•热拔插 •带电测试
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ESD基础知识
ESD 防护的好处
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ESD控制
ESD控制 -- ESD安全物料
零部件料盒
ESD 材料 的文件夹
ESD 材料 的椅子
拉圾筒
ESD 屏蔽包
净化纸 & 许可的笔
ESD Tray
非ESD材料 Tray
PE 袋
普通纸、计算器、普通胶带
保持非ESD材料与我们的ESD敏感产品12英寸以上距离
磁头
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PCB/PCC
梳头发
ESD Control
撕贴胶带
走路
电路板
ESD Basic Knowledge
ESD基础知识
ESD 是隐藏的敌人
ESD 是 隐 藏 的 敌 人
对于ESD我们应该统一认识，并加以提高
看到 8000V 听到 5000V
感觉到 3000V
针对我们的Arm产品,安全静电电压是 <
35000V 10000V 50V 4000V
8000V 4000V 10V 1500V
1500V 200V 0V 300V
决定静电产生多少的因素主要有：
1 材料的导电性能：导电材料和静电消耗材料产生比较少的静电，绝缘材料产生很多的静电。 2 环境相对湿度对静电的产生有很大的影响，相对湿度大（空气潮湿）静电产生就少，ESD的