ESD器件测试方法.pptx
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1、ESDtestTaditel(Changzhou)AutomotiveElectronicsLimited2024/5/22 周三1目录Contents1静电与静电放电ElectrostaticChargeandElectrostaticDischarge2静电防护基本手段BasicTechnologyofElectrostaticProtection3ESD管理与控制ESDManagementandControl4ESD静电接地系统ESDGroundingSystem5防静电地板FloorMaterials6防静电台垫Worksurfaces7移动设备MobileEquipment8操作工具
2、Hand-heldTool9防静电工作服Garments10防静电鞋/鞋束Footwear11防静电手腕带WristStraps2024/5/22 周三21静电与静电放电ElectrostaticChargeandElectrostaticDischarge静电(ElectrostaticCharge):静止不动的电荷ElectricChargeatrest电荷ElectricCharge:得到或失去电子Anabsenceorexcessofelectrons静电放电(ElectrostaticDischarge):由于一个高电场引起的快速、自发的电荷转移。Therapidandspontan
3、eouschargetransferduetothehighelectricfield.2024/5/22 周三31.1常见的静电产生方式Commonwaysofthegenerationofelectrostatic接触分离起电(最常见摩擦起电)TheSeparationandContactElectrification静电感应ElectrostaticInduction断裂起电(分裂起电、破碎起电)BreakingElectrification剥离起电StrippingElectrification离子溅射IonSputtering传导带电ConductionElectrification
4、电容效应CapacitanceEffect2024/5/22 周三41.1.1摩擦起电Triboelectrification影响摩擦产生的静电的大小的因素Factorsthataffecttheelectrostaticchargeofthefrictiongeneratedelectrostatic:-互相摩擦的材料FrictionMaterials;-接触的紧密程度TheTightnessofContact;-分离的速度TheSpeedofSeparation;-接触面的洁净度SurfaceCleanliness;-其他物理和化学因素OtherPhysicalandChemicalFac
5、tors:表面粗糙度、环境因素等2024/5/22 周三51.2静电序列Triboelectricseries玻璃Glass尼龙Nylon羊毛Wool丝绸Silk纸张Paper聚亚氨脂Polyuerethane棉花Cotton木材Wood硬橡胶HardRubber聚酯薄膜Mylar丙烯酸Acrylic聚酯Polyester铁弗龙TeflonPositiveNegative2024/5/22 周三61.3影响带电的因素Theinfluencingfactorsofcharged物质的性质Natureofmaterial表面特性Surfacecharacteristic作用力的大小、速度、频次、时
6、间等Actingforce环境因素:温度、湿度Environmentalfactor:temperature,humidity温度升高,物质活性增强,摩擦电压增加;同时温度升高的部分物质的导电性增强,易于消除静电。物体带电历史Historyofchargedobjects2024/5/22 周三71.4电子器件ESD敏感度分级试验模型ElectronicdevicesESDsensitivityclassificationtestmodel人体带电模式-HBM:ESDSTM5.1机器模型-MM:ESDSTM5.2带电器件模型-CDM:ESDSTM5.3.1场感应模型-FICDM2024/5/2
7、2 周三81.4.1人体带电模型HBM人体是产生静电危害的最主要静电源之一。当带电的人体接触或靠近ESDS元器件时,该元器件有可能被直接静电放电或者强静电场所损坏。ThechargedhumanbodyisoneofthemainelectrostaticsourceofESDdamage.ClassVoltage Range0=8000V2024/5/22 周三91.4.2机器模型MM主要模拟机械臂、机械手等金属部件带电后对电子元器件的破坏与影响。放电电阻要比人体模型小很多,因此破坏性更大。DischargeresistanceofMMismorelessthanHBM.Moredestru
8、ctivethanHBMClassVoltage RangeM1=400V2024/5/22 周三101.4.3带电器件模型CDM器件接触带电体或感应带电后,遇地放电从而造成伤害AsourceofdamagefortheCDMistherapiddischargeofenergyfromachargeddeviceClassVoltage RangeC1=2000V2024/5/22 周三112静电防护的基本技术手段BasicTechnologyofElectrostaticProtection等电位连接EquipotentialBounding接地Grounding静电中和Electrost
9、aticNeutralization静电屏蔽ElectrostaticShielding增湿Humidifying材料控制MaterialControl人体静电控制TheHumanBodyElectrostaticControl防护区域(EPA)的设置EPASetting2024/5/22 周三122.1等电位连接Equipotentialconnection原理:让可能接触敏感器件的表面处于等电位,避免静电放电发生Theory:EquipotentialconnectthesurfaceofeverydevicethatmaytouchtheESDS.2024/5/22 周三132.2接地G
10、rounding原理:将产生的静电通过接地电线泄放到大地,避免静电的累积,从而避免静电放电。Theory:Dischargetheelectrostaticchargethroughthegroundingwiretotheground2024/5/22 周三142.3静电中和Electrostaticneutralization原理:电离空气产生正负离子,中和产生的静电荷Theory:Neutralizestaticchargeswithpositiveandnegativeionsproducedbyionizeair2024/5/22 周三152.4增湿Humidifying原理Theo
11、ry:增加空气湿度,可以增加空气的导电性,减少静电的产生和积累。湿度控制只能作为ESD控制的“安全网”,不能作为主要的控制手段Humidifyingcannotbethemaincontrolmethod10%-20%RH65%-90%RH在地毯行走 walk on the carpet35,0001,500在乙烯基地板上行走Walk on the vinyl flooring12,000250坐在凳子上sit on the stool6,000100拾起塑料袋 pick up a plastic bag20,0001,2002024/5/22 周三162.5材料控制Materialcontr
12、ol材料分类materialsclassification:导体conductor105消散体Dissipative105R1012控制方法Controlmethod:-1、选用不产生或少产生静电的材料-1、Usematerialsthatproducelesselectrostaticcharge-2、对材料表面进行处理surfacetreatment-使用表面活性剂(抗静电剂)usesurfactant-增加表面光洁度Increasesurfacesmoothness-使用台垫、地垫等Usedeskmatorgroundmat-表面涂敷Coatingsurface2024/5/22 周三1
13、72.6人体静电控制Thehumanbodyelectrostaticcontrol人体起电方式Thewayofhumanbodyelectrification-接触分离起电TheSeparationandContactElectrification-感应起电ElectrostaticInduction-传导起电ConductionElectrification-吸附起电adsorptionElectrification人体静电的危害Theharmofhumanbodyelectrostatic:-危险场所的点火源ignitionsource-电子行业的ESD源ESDsourceinelect
14、ronicsindustry-二次伤害secondarydamage-静电噪声electrostaticnoise2024/5/22 周三182.7静电放电保护区域EPA电子工厂中静电防护环节EPAinclude:来料检验IPC、库房Warehouse、元件装配componentassembly、焊接welding、设备安装equipmentinstallation、包装运输packagingandtransportation。在EPA和非EPA之间转移物料,需要采用ESD防护MaterialneedESDprotectionwhentransferbetweenEPAandno-EPA;EP
15、A应有指示牌、界线标,并按照标准统一定义SignpostandlimitmarkarenecessaryforEPA;在EPA工作台上划出操作区域,物料存放区和记录填写区,确保静电源远离敏感器件30厘米以上Theprocessrequiredinsulatormustbemorethan30cmfromESDSitem;所有非必要的绝缘体必须从EPA中移除AllnonessentialinsulatorsshallberemovedfromtheEPA。2024/5/22 周三193ESD管理与控制ESDManagementandControl静电控制要求全员参与,对所有接触敏感器件的人员进行
16、培训,提高人员的防静电意识。ESDcontrolrequiresallstaffparticipation.EveryonewhowilltouchESDSneedtobetrainedtoimprovetheAnti-staticconsciousness静电控制管理和纠正的主要手段是稽查:员工自查、周度稽查、月度稽查、季度稽查、年度稽查。Auditisthemainwayofelectrostaticcontrolmanagement静电控制水平的评估以控制措施的实施和管理为依据:硬件改善、操作规范、人员意识。Assessofelectrostaticcontrolisaccordingt
17、oimplementandmanagementofcontrolmeasures2024/5/22 周三204ESD静电接地系统ESDGroundingSystemESD接地技术标准:ESDS6.1ESDS20.20接地目的MainPurposeofGrounding-安全Safety-建立公共零电位点Establishpointofcommonzeropotential-Infinite“sink”fordissipatingcharges-Infinite“sink”forabsorbingEMISafety2024/5/22 周三214.1EPA的接地与电气安全GroundingofEP
18、AandElectricalSafety2024/5/22 周三224.1.1EPA的接地安装注意事项InstallationNotesofGroundingofEPAEPA接地系统包括GroundingofEPAinclude:-人体防静电接地humanbodystaticelectricityprotectiongrounding-地坪防静电接地Floorstaticelectricityprotectiongrounding-操作装置和仪器防静电接地instrumentstaticelectricityprotectiongrounding2024/5/22 周三234.1.2电气安全E
19、lectricalSafetyEPA内的人身安全是第一位的Personalsafetyisthemostimportant。设计时应该考虑防护区域内可能存在的危害电压电平和接地失效Thefailureofgroundingmustbetakenintoconsideration。必须采取多重保护Multi-protectionisnecessary。作为一项附加的人身安全措施,用电设备可以使用GFCI(Groundfaultcircuitinterrupters)Asanadditionalpersonalsafetymeasure,GFCIcanbeused。2024/5/22 周三244.
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