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公司新闻

生产过程ESD的体系的控制

生产过程ESD的体系的控制

1. ESD无处不在

     在科学技术不断提高、经济全球化步伐日趋加快的今天,静电已成为人类的大敌!近期美国公布了涉及10多个行业的因静电造成的损失调查结果,平均每年的直接经济损失高达200多亿美元,仅电子工业部门每年因静电危害损坏电子元件的损失高达100多亿美元。在美国的历史纪录当中,2001年9.11恐怖袭击事件给美国所造成的经济损失是惨重的,总共造成的经济损失达到了207亿美元,也就是说静电相当于使美国每年发生一次“9.11”事件或每年发生一次洛杉矶大地震!静电是人们看不见摸不着但又无处不在、无时不有。在空气干燥的季节,当你开门时偶尔会有电击的感觉,这就是静电放电(ESD)。当你感觉电击时,你身上的静电电压已超过2000伏!当你看到放电火花时你身上的静电已高达5000伏!当你听到放电声音时,你身上的静电已高达8000伏!但是现代许多高速超大规模集成电路碰到仅几十伏或更低的静电就会遭到损坏。也就是说当你接触这些电路时,你既没有感觉到又没有看到更没有听到静电放电时,这块电路就已部分损伤或完全损坏,而你可能还在找其硬件或软件的原因。你可能还没有意识到是静电这个“幽灵”。


     现在,静电已成为高科技现代化工业的恐怖主义者。静电不仅损害社会财产、降低产品可靠性,而且威胁人身安全、阻碍科学进步和经济发展。若对静电采取科学合理的防护措施,可以大大减小静电造成的损失,美国RyneC.Allen研究表明在静电防护中每投入1元,其回报达到95元,即回报率(ROI)为95:1。让我们必须行动起来,向静电宣战!努力控制和防止静电危害,很大限度地减少静电造成的损失,促进世界经济的发展。

2.电子产品设计需要考虑ESD
 
     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。
 
3.生产制造中需要考虑ESD
 
     如何在电子产品的生产中防护ESD,随着中国成为世界电子产品的生产中心,越来越多的企业要面对国际型的客户和国际性的技术要求,作为ESD业内较为权威的标准,ANSI/ESD S20.20标准已经逐步为国内电子行业认识和接受,而且成为衡量和认定工厂ESD水平乃至生产质量技术水平的标准。通过本课程,电子企业如何按照ANSI/ESD S20.20标准建立规范化、系统化的ESD防护体系,同时帮助您掌握EPA设立技巧、接地技术、ESD防护用品的原理、使用和检测等ESD防护体系中的关键技术问题。
 
4.ESD培训可以使你了解更多
     ESD培训是顺利实施电子产品和生产场地静电防护的前提和基础,它对于静电的防护起着相当重要的作用,是防静电防护的软件。对人员进行周期性的ESD培训是静电防护的重要组成部分。国内外大多数防静电控制大纲标准都对ESD培训有一定的要求。ESD培训适用于各职能部门和要素,培训涉及新发展的概念和新的标准,以及新的防护措施和测量仪器设备等

通过本课程的学习,学员能够了解:
      系统的静电基础知识,先进静电控制原理与技术,如何通过设计避免静电的危害
      如何规划静电防护区域和产品、物料等进行分级,如何控制生产加工过程来减少静电的危害,从而大幅度提高电子产品的可靠性
      系统学习静电防护在电子产品设计方面的应用及与案例经验分享,具体讲解如何开展电子产品ESD设计,如何通过实验进行ESD防护的验证。
      对整体静电防护体系有一个全 面的了解,以及了解如何依照ESD20.20标准对整体静电防护体系进行审核;
 
 
有关人员:

产品经理、研发经理、质量经理、可靠性保障工程师、硬件开发人员、质量保障人员、静电防护产品采购人员、生产品质工程师等。

通常任何物体所带有的正负电荷是等量的,当与其它物体摩擦、接触,并由于机械作用分离时,因两种物体摩擦起电序列不同,在一种物体上积聚正电荷,另一种物体则积聚负电荷,在各物体上产生静电,并在外部形成静电场。两种物质互相摩擦是产生静电的一种方式,但不是只一种方式。像喷涂作业水滴吸附空气中的负离子促成其表面双电层的形成,也可产生静电。现代科学研究的结果表明,电效应、压电效应、导体(或电介质)的静电感应都可产生静电。

静电危害起因于静电力和静电火花,静电危害中较严重的静电放电(ESD引起可燃物的起火和爆炸。人们常说,防患于未然,防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量,改造起电强烈的工艺环节,采用起电较少的设备材料等。较为简单又很可靠的办法是用导线把设备接地,这样可以把电荷引入大地,避免静电积累。细心的乘客大概会发现,在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷,飞机着陆时,为了防止乘客下飞机时被电击,飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线,以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链,这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度,让电荷随时放出,也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验,就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂,则能很好地消除绝缘体内部的静电。然而,作何事物都有两面性。对于静电,只要摸透了它的脾气,扬长避短,也能让它为人类服务。比如,静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和静电分选技术等,已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水,喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手,甚至在宇宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。

静电源及对元器件生产装配的影响

1、工作服:作业人员穿用的普通工作服(化纤和纯棉制)于工作台面、工作椅摩擦时可产生0.2-10微库仑的电荷量,在服装表面能产生6000伏以上的静电电压并使人体带电。当作业人员手持集成电路与工作服或工作台面放置的元器件接触时,即可导致放电。因元器件各引出线接触电位不同和芯片电介质极薄绝缘强度很低等原因,很容易造成器件电介质的击穿。

2、工作鞋:一般工作鞋(橡胶或塑料鞋底)的绝缘电阻高达1x1013欧姆以上,当与地面摩擦时产生静电荷使人体和所穿服装带静电。调查表明工作鞋与地面摩擦所产生静电导致元器件失效的事例并不多。但因其较高的绝缘电阻使人体所带静电不能很快泄漏从而对元器件的生产带来不佳影响。

3、树脂、浸漆封装表面:电子工业用许多元器件需要用高绝缘树脂、漆封装表面。这些器件放入包装后,因运输过程的摩擦,在其表面能产生几百伏以上的静电电压,造成器件芯片击穿。

4、各种包装和容器:用PE(聚乙烯)、PP(聚苯乙烯)、PUR聚氨脂、ABS、聚脂等高分子材料制备的包装和元件盒(箱)都可因摩擦、冲击产生静电荷并对所包装器件产生不佳影响。

5、终端台、工作台:终端台、工作台表面受到摩擦产生静电时,可对放置其上的电子器件放电。

6、各种绝缘地面:打腊抛光地板、橡胶板等都可因摩擦产生静电。另外因其高绝缘电阻作业人员带静电在其上时,不会短时间将静电荷泄漏。

7、温箱:温箱内热循环空气流动与箱体摩擦产生大量静电荷,对器件热烘处理非常不利。

8、CO2低温箱:在使用的冷却箱内,CO2蒸气可以产生大量的静电荷。

9、空气压缩机:利用空气压缩机的喷雾、清洗、油漆、喷砂等设备都可因空气剧烈流动或介质与喷嘴摩擦产生大量静电荷。带电介质接触到电子器件时可造成损坏。

10、某些电子生产设备:焊烙铁、波峰焊机等某些元器件装配设备内设的高压变压器、交直流电路都可在设备上感应出静电电压。如不采取静电泄漏措施,可使元器件在装配过程中失效。

静电在工业生产中造成的危害

静电的产生在工业生产中是不可避免的,其造成的危害主要可归结为以下两种机理:

其一:静电放电(ESD)造成的危害:

1、引起电子设备的故障或误动作,造成电磁干扰。

2、击穿集成电路和精密的电子元件,或者促使元件老化,降低生产成品率。

3、高压静电放电造成电击,危及人身安全。

4、在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。

其二,静电引力(ESA)造成的危害:

1、电子工业:吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率。

2、胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、塑盘沾染灰尘,影响品质。

3、造纸印刷工业:纸张收卷不齐,套印不准,吸污严重,甚至纸张黏结,影响生产。

4、纺织工业:造成根丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。

静电的危害有目共睹,现在越来越多的厂家已经开始实施各种程度的防静电措施和工程。但是,要认识到,完善有效的防静电工程要依照不同企业和不同作业对象的实际情况,制定相应的对策。防静电措施应是系统的、全 面的,否则,可能会事倍功半,甚至造成破坏性的反作用。

静电安全操作

静电防护在很大程度上是提高


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