表示.
一.静电系列概念及产生原理
ESDS Component Sensitivity Classification -Human Body Model(Per ESD STM5.1-1998) Class Voltage Range Figure 1: Class 0 <250 volts Typical Human Body Model Circuit Class 1A 250 volts to < 500 volts Class 1B 500 volts to < 1,000 volts Class 1C 1000 volts to < 2,000 volts Class 2 2000 volts to < 4,000 volts Class 3A 4000 volts to < 8000 volts Class 3B >=8000 volts ESDS Component Sensitivity Classification -Machine Model(Per ESD-S5.2-1999) Class Voltage Range Figure 2: Class M1 <100 volts Typical Machine Model Circuit Class M2 100 volts to <200 volts Class M3 200 volts to <400 volts Class M4 > or = 400 volts ESDS Component Sensitivity Classification -Charged Device Model(Per ESD-DS5.3-1999) Class Voltage Range Class C1 <125 volts Class C2 125 volts to < 250 volts Class C3 250 volts to < 500 volts Class C4 500 volts to < 1,000 volts Class C5 1,000 volts to < 1,500 volts Class C6 1,500 volts to <2,000 volts Class C7 =>2,000 volts
静电知识介绍
目 录
一.静电系列概念及产生原理 二.静电对电子工业的危害 三.静电控制原理 四.静电标示及其意义 五.如何建立抗静电的工作站 六.生产现场静电防护须知
一.静电系列概念及产生原理
何为静电？ 静电是物体表面过剩或不足的静止电荷。 1、静电是一种电能，它留存物体表面； 静电是正电荷 和负电荷在局部范围内失去平衡的结果； 静电是通过电子或离子转移而形成的。 2、静电现象是电荷的产生和消失的过程中产生的电现象的总称。
五.如何建立抗静电的工作站
理想的防静电工作台
可接受的防静电工作台
五.如何建立抗静电的工作站
A.桌垫: 工作站的表面或桌面完全不需要是传导的,只要它不产生伤害性的静电电荷即可. B.接地: 在此工作站的工作人员的皮肤一定要接地,而腕带(静电手环)是最安全,最方便,最易 监督和最便宜的方法.腕带不是只接到桌面而已,而是接到桌面后再由桌面接到大地. 桌面的接地,是连在腕带连接到大地接地的同一点.腕带一定要有最少250KΩ 的电阻 才能排除电击的可能. C.腕带: 珠链式腕带附件 手镯式腕带 FRED腕带 D.抗静电包装材料
ESD等级分类:
等级 0 1 2 3 电压范围 0~100V 100~1000V 1000~4000V 4000~15000V 典型设备 EPROM, VMOS, MOSFET, GAAS, FET, SAM SCR,JFET,薄膜电阻, 二极管 Protected MOS,SCHOTTKY,TTL,OP- AMP and LSI 大多其它半导体
六.生产现场静电防护知识
生产场地防静电规定 a.禁止直接使用木质地板或铺设毛.麻.化纤地毯; b.可选用防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地 c.允许使用经特殊处理的水磨石地面; d.防静电系统必须有独立可靠的接地装置,接地电阻一般小于10Ω ; e.防静电地线不得接在电源零在线,不得与防雷地线共享; f.使用三相五线制供电,其大地线可以作为防静电地线; g.接地主干线截面积应不小于100mm2,支干线截面积不小于6mm2,设备与工作台的 接地线应采用截面积不小于1.25mm2的多股塑料导线; h.接地主干线的连接方式应采用纤焊; i.设备的防静电连接端应保证接触可靠,易装拆,允许使用各种夹式连接器; j.天花板材料应选用抗静电型材料制品,一般可使用石膏板制品,禁止使用塑料制品; k.生产场所的墙面可使用抗静电墙纸,一般右使用石灰涂料墙面,禁止使用普通墙纸和塑 料墙纸; l.生产场所的环境相对湿度以不低于50%为宜; m.在不对产品造成有害情况下,允许使用增湿设备,以增加温度; n.防静电工作区的进口处,应设明显标记,警示标记要符合国家标准;进口处应配置离子 化空气风浴装置
MM CDMM 0 < Nhomakorabea5 V C 0 < 125 V
一.静电系列概念及产生原理
ESD相關常用概念
1、静电放电敏感项目(ESDS) ：对15000伏特以下的静电放电敏感的电气和电子零件及装配品和设 备;CMOS,NMOS,JFET和其他低功率零件对静电入电最敏感 2、静电屏蔽：设置在物体周围的导体屏障以排出外电场的影响. 3、导电性材料：表面电阻率低于10E5Ω，M或体积电阻率低于10E4Ω.m.
二.静电对电子工业的危害
静电对电子工业的危害形式 1、静电吸附 在洁凈室里,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. 2、静电放电引起的器件击穿 硬击穿:一次性造成芯片介质击穿, 烧毁等永久性失效。 软击穿:造成器件的性能劣化或参数指标下降而成为隐患。 三种击穿现象: 1>. 热击穿: P-N破坏 2>. 介电击穿: 氧化层的破坏 3>. 金属汽化: 金属线被汽化而开路 3、静电感应 4、ESD(ESD中文意思是静电电压放电)失效: 静电放电时当放电电流过大(瞬时大电流可达几十A), 产生过高热能, 将会击穿集成 电路内部线路,另一方面是静电放电辐射的电磁场对电子产品的干扰,最近的研究表 明这种电场可达几百V/m.
一.静电系列概念及产生原理
半导体的静电敏感度:
装置型式 静电放电敏感度范围(伏) VMOS MOSFET GaASFET EPROM JFET SAW OP-AMP CMOS 30~1800 100~200 100~300 100 140~7000 150~1500 190~2500 250~3000 装置型式 散粒(肖特基)二极管 薄片电阻(厚,细) 双向晶体管 ECL(发射极偶合逻辑电路) SCR(可控硅) 散粒(肖特基)晶体管 散粒晶体管逻辑电路 静电放电敏感度范围(伏) 300~2500 300~3000 380~7000 500~1500 680~1000 1000~2500 1000~2500
一.静电系列概念及产生原理
静电产生的原理 电子围绕原子核运动,一有外力即脱离轨道,离开原来的原子而侵入其他的原子﹒
外力包含各种能量, 如动能,位能,热能,化学能,电磁能等. A原子因缺少电子数而带有正电现象, 称为阳离子。 B原子因增加电子数而带有负电现象, 称为阴离子。
一.静电系列概念及产生原理
软接地：地线串接阻值较高的电阻器后再与大 地相连 硬接地：将地线直接接地或通过一低电阻接地
GB12158-90 规定，总泄漏 电阻不应 1000000欧姆
二、静电中和 将正负离子与静电源上的正负电荷中和, 从而消除静电源上积累的静电 三、静电屏蔽与接地 1. 接地: 将导体材料接通大地, 把静电电荷传导到大地. 2. 屏蔽: 用高导电性材料做成屏蔽层, 使ESD敏感装置不受外界静电场损坏. 四、增湿
4、绝缘材料：表面电阻率大于10E5Ω.M,或体积电阻率大于10E4Ω.M.
5、设备接地：电气设备与硬地电极之间的低阻抗通路.通常为电源插座的第三端. 6、静电接地：由导体所组成的电极,金属带,金属棒等,用来构成连接带有静电电荷的人或物体与大地之 间通路 7、静电防护包装：一种包装方式,可以用来限制静电每感器件磨擦起电电荷的积累,或者为ESD器件提 供静电屏蔽. 8、静电逸散材料-材料表面电阻率大于1x10E5 ohms/square, 小于1x10E12 ohms/square,或者体 积电阻率大于1x10E4 ohms-cm, 小于1x10E11 ohms-cm. 9、表面电阻-与材料的同一边相连的两个特定形状电极之间直流电压与电流的比值,表面电阻用ohms
3. 感应 当带电物体接近不带电 物体时会在不带电的导 体的两端分别感应出负 电和正电静电感应只对 导体和半导体才有作用
一.静电系列概念及产生原理
物体不接触也能起电吗？ 除物体除接触后分离能起电外，当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两 端分别感应出负电和正电，如下图1所示。当物体Ａ与Ｃ发生放电时会造成Ｃ与Ｂ之 间放电，如下图2所示。若Ｃ与Ｂ之间不发生放电，则Ｃ会带上剩余的电荷，如下图 3所示
图一
图二
图三
一.静电系列概念及产生原理
静电放电 Electro-Static Discharge 由不同静电电位的物体因直接接触或因静电场的感应而导致物体间电荷的移动;静电放电的快速 电荷移动会产生很大的瞬间电流. 当放电通过或接近电子零件时,会损毁电子零件。 静电放电的三种型式: 1.人体型式: 当人体活动时身体和衣服之间摩擦产生静电, 若不及时将静电 释放给大地, 而直接 把静电转移给ESD敏感装置而造成损坏. 2.微电子器件带电型式: 在自动化生产过程中, 一些塑料器件因摩擦产生静 电, 通过ESD敏感装 置接触, 造成损坏. 3.场感应型式: 在有强电场围绕时, 能通过感应方法损坏ESD敏感装置 . Components class 0 thresholds Different ESD models (RD 1) 1 - Human body Model : HBM, 2 - Machine Model:MM 3 - Charged Devices Model : CDM Model Class / Thresholds 4 - Field Induce Model : FIM HBM 0 < 250 V 5 - Charged Chip Model : CCM