ESD专题报告
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表面电阻率小于1×105 Ω/square ，或其体积电阻率小于1×104 Ω-cm的材料。[ △ < 1×104 or 1×105 ]
* Static Dissipative Material 静电消散材料
表面电阻率至少为1×105 Ω/square < △< 1×1012 Ω/square 。 或体积电阻率至少为1×104 Ω-cm < △< 1×1011 Ω-cm 。
EIA/JESD22-C101-
A:2000
Class
Voltage Range
Class I
< 200V
Class II
200V ~ < 500V
Class III
500V ~ < 1000V
Class IV
≧ 1000V
IC 的 ESD 规格
HBM MM CDM
〝Okay〞 ± 2KV ± 200V 〝Safe〞 ± 4KV ± 400V 〝Super〞 ± 10KV ± 1KV
均一材料的单位面积表面电阻，其单位为Ω/ square，其表面 电阻率与表面电阻间通常存在一比例，该比例与量测电极 之几何形状有关。
* Volume Resistively [ 体积电阻率]
即电阻率或称电阻系数其单位为Ω-cm。
静电防制材料特性定义
* Conductive Materials [ 导电材料]
• 原因 : 电位不同物体间的电荷移转 不一定伴随有电弧或火花发生
• 一般人体可以感受到的静电电压约为 3 k v以上 ; 当静电电压低于此值时 , 许 多半导体组件依旧非常容易受到静电放 电而致损坏
ESD 对 IC 的威胁
人体 .. 直接充电或放电° * 电压范围 : 数百伏特到30KV
机器 .. 装配 , 测试 , 盖印及机械手臂 环境 .. 运输 , 储存 , 制造及使用
ESD 专题报告
什么是静电
• 原因 : 剥离、摩擦、感应….
• 机制 : 物质因失去或得到电子 而带电
影响摩擦生电电量的因素
材料的影响
正(Positive)
• 空气 • 人手 • 玻璃 • 毛发 • 石英 • 尼龙 • 羊毛 • 丝绸 •铝 •纸
•棉
•钢 •木 • 橡胶 •金 • 多元脂 • 聚胺脂 • 聚乙烯 • 聚丙烯 • 乙烯基 •硅
组件带电模型( CDM )
● 现代自动化组装之制造环境中最重要 的ESD模型。造成ESD故障的主要原因
● CDM Event 的来源 测试机台,自动插件,IC的包装及运送过 程产生)
1. 在 1ns (毫微秒)内电流可上升到15A(1KV) ，放电时间在 10 ns 以下。
2. 在高频时、电容几乎可以视为短路，因此CDM 电流会由Gate Oxide 放电。
电子组件 ESD 故障之构因
• 功率相关：热崩溃、金属熔融……
Power = IESD * VOperating
• 电压相关：介电质崩溃…… • 潜在性故障：功能劣化……
(闸极退化、保护电路损害、放电抑制、PN接 面退化、间歇性的失效)
wk.baidu.com
ESDS组件敏感等级--- HBM
ESD STM5.1-1998
± 1KV ± 1.5KV ± 2KV
静电防制专有名词
* Surface Resistance [ 表面电阻]
以二个电极放置于一材料表面上，加以一直流电压(V) ，量 测其通过之电流值( I ) ，在计算出其电阻值( R ) ，其单位为 奥姆( Ω) 。
* Surface Resistively [表面电阻率]
• 铁弗龙
负(Negative)
典型的 ESD电压
温度：21℃
在人造地毯上走動
35
1.5
坐離發泡椅墊
18
1.5
拿起聚乙烯塑膠袋
20
0.6
在地上滑動苯乙烯材質的箱子
18
1.5
移除PC板上的Mylar膠帶
12
1.5
PC板上的收縮膜
16
3
作動真空吸錫器
8
1
噴電路冷凝噴霧劑
15
5
隐 藏 的 危 险 =>静 电 放 电
* 电压范围 : 数千伏特°
静电放电的模型
# 人体带电模型 ( Human Body Model , HBM )------(2kv)
# 机器带电模型( Machine Model , MM ) (测试机台,自动插件机,SMT机台)------------(200V)
# 组件带电模型( Charged Device Model , CDM )------(1KV)
ESDS组件敏感等级--- MM
ESD STM5.2-1999
EIA/JESD22-A115-A:1997
Class Class M1(A) Class M2(B) Class M3(C)
Voltage Range < 200V 200V ~ < 400V ≧400V
ESDS组件敏感等级--- CDM
ESD STM5.3.1-1999
Class Class C1 Class C2 Class C3 Class C4 Class C5 Class C6 Class C7
Voltage Range < 125V 125V ~ < 250V 250V ~ < 500V 500V ~ < 1000V 1000V ~ < 1500V 1500V ~ < 2000V ≧2000V
表面电阻率大于1×1012 Ω/square ，或其体积电阻率大于 1×1011Ω-cm的材料。 (EIA-625-1994 ; ESDA ADV 1.0-1994)
EIA/JESD22-A114-B:2000
Class Class 0 Class 1A Class 1B Class 1C Class 2 Class 3A Class 3B
Voltage Range <250V 250V ~ < 500V 500V ~ < 1000V 1000V ~ < 2000V 2000V ~ < 4000V 4000V ~ < 8000V ≧8000V
* Anti-Static Material 抗静电材料
- 能抑制摩擦生电的材料。(ESDA ADV. 1.0) - 能抑制摩擦生电至200V以下的材料。(EIA-625) - 抗静电材料并不需要量测其表面电阻率或体积电阻率来决 定其特性。
静电防制材料特性定义
* Insulating Materials [ 绝缘材料]
* Static Dissipative Material 静电消散材料
表面电阻率至少为1×105 Ω/square < △< 1×1012 Ω/square 。 或体积电阻率至少为1×104 Ω-cm < △< 1×1011 Ω-cm 。
EIA/JESD22-C101-
A:2000
Class
Voltage Range
Class I
< 200V
Class II
200V ~ < 500V
Class III
500V ~ < 1000V
Class IV
≧ 1000V
IC 的 ESD 规格
HBM MM CDM
〝Okay〞 ± 2KV ± 200V 〝Safe〞 ± 4KV ± 400V 〝Super〞 ± 10KV ± 1KV
均一材料的单位面积表面电阻，其单位为Ω/ square，其表面 电阻率与表面电阻间通常存在一比例，该比例与量测电极 之几何形状有关。
* Volume Resistively [ 体积电阻率]
即电阻率或称电阻系数其单位为Ω-cm。
静电防制材料特性定义
* Conductive Materials [ 导电材料]
• 原因 : 电位不同物体间的电荷移转 不一定伴随有电弧或火花发生
• 一般人体可以感受到的静电电压约为 3 k v以上 ; 当静电电压低于此值时 , 许 多半导体组件依旧非常容易受到静电放 电而致损坏
ESD 对 IC 的威胁
人体 .. 直接充电或放电° * 电压范围 : 数百伏特到30KV
机器 .. 装配 , 测试 , 盖印及机械手臂 环境 .. 运输 , 储存 , 制造及使用
ESD 专题报告
什么是静电
• 原因 : 剥离、摩擦、感应….
• 机制 : 物质因失去或得到电子 而带电
影响摩擦生电电量的因素
材料的影响
正(Positive)
• 空气 • 人手 • 玻璃 • 毛发 • 石英 • 尼龙 • 羊毛 • 丝绸 •铝 •纸
•棉
•钢 •木 • 橡胶 •金 • 多元脂 • 聚胺脂 • 聚乙烯 • 聚丙烯 • 乙烯基 •硅
组件带电模型( CDM )
● 现代自动化组装之制造环境中最重要 的ESD模型。造成ESD故障的主要原因
● CDM Event 的来源 测试机台,自动插件,IC的包装及运送过 程产生)
1. 在 1ns (毫微秒)内电流可上升到15A(1KV) ，放电时间在 10 ns 以下。
2. 在高频时、电容几乎可以视为短路，因此CDM 电流会由Gate Oxide 放电。
电子组件 ESD 故障之构因
• 功率相关：热崩溃、金属熔融……
Power = IESD * VOperating
• 电压相关：介电质崩溃…… • 潜在性故障：功能劣化……
(闸极退化、保护电路损害、放电抑制、PN接 面退化、间歇性的失效)
wk.baidu.com
ESDS组件敏感等级--- HBM
ESD STM5.1-1998
± 1KV ± 1.5KV ± 2KV
静电防制专有名词
* Surface Resistance [ 表面电阻]
以二个电极放置于一材料表面上，加以一直流电压(V) ，量 测其通过之电流值( I ) ，在计算出其电阻值( R ) ，其单位为 奥姆( Ω) 。
* Surface Resistively [表面电阻率]
• 铁弗龙
负(Negative)
典型的 ESD电压
温度：21℃
在人造地毯上走動
35
1.5
坐離發泡椅墊
18
1.5
拿起聚乙烯塑膠袋
20
0.6
在地上滑動苯乙烯材質的箱子
18
1.5
移除PC板上的Mylar膠帶
12
1.5
PC板上的收縮膜
16
3
作動真空吸錫器
8
1
噴電路冷凝噴霧劑
15
5
隐 藏 的 危 险 =>静 电 放 电
* 电压范围 : 数千伏特°
静电放电的模型
# 人体带电模型 ( Human Body Model , HBM )------(2kv)
# 机器带电模型( Machine Model , MM ) (测试机台,自动插件机,SMT机台)------------(200V)
# 组件带电模型( Charged Device Model , CDM )------(1KV)
ESDS组件敏感等级--- MM
ESD STM5.2-1999
EIA/JESD22-A115-A:1997
Class Class M1(A) Class M2(B) Class M3(C)
Voltage Range < 200V 200V ~ < 400V ≧400V
ESDS组件敏感等级--- CDM
ESD STM5.3.1-1999
Class Class C1 Class C2 Class C3 Class C4 Class C5 Class C6 Class C7
Voltage Range < 125V 125V ~ < 250V 250V ~ < 500V 500V ~ < 1000V 1000V ~ < 1500V 1500V ~ < 2000V ≧2000V
表面电阻率大于1×1012 Ω/square ，或其体积电阻率大于 1×1011Ω-cm的材料。 (EIA-625-1994 ; ESDA ADV 1.0-1994)
EIA/JESD22-A114-B:2000
Class Class 0 Class 1A Class 1B Class 1C Class 2 Class 3A Class 3B
Voltage Range <250V 250V ~ < 500V 500V ~ < 1000V 1000V ~ < 2000V 2000V ~ < 4000V 4000V ~ < 8000V ≧8000V
* Anti-Static Material 抗静电材料
- 能抑制摩擦生电的材料。(ESDA ADV. 1.0) - 能抑制摩擦生电至200V以下的材料。(EIA-625) - 抗静电材料并不需要量测其表面电阻率或体积电阻率来决 定其特性。
静电防制材料特性定义
* Insulating Materials [ 绝缘材料]