ESD防静电管理规范.docx
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1、ESD防静电管理规范文件编号版本号Ol修改次数0编制/日期生效日期审核/日期页码第1页,共18页批准/口期受控状态更改历史版本号文件更改号更改概要修改人批准人01首发行/发放范围1.0目的:本文件旨在规定ESD防静电控制技术规范,为产品在进料、制造、贮存、包装等各个环节提供明确可靠的ESD防静电技术支持,从整体上提高公司静电防护能力和控制水平,提高产品质量及客户的满意度。2. 0适用范围:适用于话筒MIC从设计开发至成品出货的所有过程。3.0ESD简介:3. 术语及定义:4. 1.l静电:物体表面过剩或不足的静止的电荷。5. 1.2静电场:静电在其周围形成的电场。5.1. 3静电放电:简称“E
2、SD”,是指两个具有不同静电电位的物体,由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。静电电场的能量达到一定程度后,击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。5.2. 4静电敏感度:元器件所能承受的静电放电电压。3.1.5静电敏感器件:简称“ESSD”,指对静电放电敏感的器件。3. 1.6接地:电气连接到能供给或接受大量电荷的物体,如大地,船等。3. .7中和:利用异性电荷使静电消失。4. 1.8防静电工作区:简称“EPA”,指配备各种防静电设备和器材,能限制静电电位,具有明确的区域界限和专门标记的适于从事静电防护操作的工作场地。5. 2静电的产生:3.1 .1摩擦:在口常生活中,任何
3、两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的最普通方法,就是摩擦生电。材料的绝缘性越好,越容易是使用摩擦生电。另外,任何两种不同物质的物体接触后再分离,也能产生静电。3.2 .2感应:针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如将其置于某一电场中,由于同性相斥,异性相吸,正负离子就会转移。3.3 .3传导:针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如与带电物体接触,将发生电荷转移。间相互接触分离或摩擦,产生的静电电荷就越高。3.3静电对电子工业的影响:3.3.1静电对电子元件的影响:3.3.1.1静电吸附灰尘,改变线路间的阻抗,影响产品的功能与寿命。3.3.1.2因电场或
4、电流破坏元件的绝缘或导体,使元件不能工作(完全破坏)。3.3.L3因瞬间的电场或电流产生的热,元件受伤,仍能工作,寿命受损。3.3.2静电损伤的特点:1.1.1.1 3.2.1隐蔽性:人体不能直接感知静电,除非发生静电放电,但发生静电放电,人体也不一定能有电击的感觉。这是因为人体感知的静电放电电压为23KV,1.1.1.2 潜伏性:有些电子元器件受到静电损伤后性能没有明显的下降,但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患,而且增加了器件对静电的敏感性。己产生的问题并无任何方法可治愈。1.1.1.3 随机性:电子元件什么情况下会遭受到静电破坏呢?可以这么说,从一个元件生产后一直到它损坏以前所有的过
5、程都受到静电的威胁,而这些静电的产生也具有随机性。由于静电的产生和放电都是瞬间发生的,极难预测和防护。3. 3.2.4复杂性:静电放电损伤分板工作,因电子产品的精细,微小的结构特点而费时、费事、费钱,要求较复杂的技术往往需要使用扫描电镜等精密仪器,即使如此有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别,使人误把静电损伤失效当作其它失效,这是对静电放电损害未充分认识之前,常常归咎于早期失效或情况不明的失效,从而不自觉的掩盖了失效的真正原因。4. 3.2.5严重性:ESD问题表面上看来只影响了制成品的用家,但实际上亦影响了各层次的制造商,如:保用费、维修及公司的声誉等等。3.4ESD三种型式:
6、1.1.1 4.1人体型式:即指当人体活动时身体和衣服之间的摩擦产生摩擦电荷。当人们手持ESD敏感的装置而不先释放电荷到地,摩擦电荷将会移向ESD敏感的装置而造成损坏。1.1.2 微电子器件带电型式:既指这些ESD敏感的装置,尤其对塑料件,当在自动化生产过程中,会产生摩擦电荷,而这些摩擦电荷通过低电阻的线路非常迅速地释放到高度导电的牢固接地表面,因此造成损坏;或者通过感应使ESD敏感的装置的金属部分带电而造成损坏。1.1.3 场感类型式:即有强电场围绕,这可能来之于塑性材料或人的衣服,会发生电子转化跨过氧化层。若电位差超过氧化层的介电常数,则会产生电弧以破坏氧化层,其结果为短路。3.4.4其它
7、还有:机器模式、场增强模型、人体金属模型、电容耦合模型、悬浮器件模型。3.5电子产品生产中的静电源:3.5.1人体的活动,人与衣服、鞋、袜等物体之间的摩擦、接触和分离等产生的静电是电子产品制造中主要静电源之-O人体静电是导致器件产生硬(软)击穿的主要原因。人体活动产生的静电电压约0.52KV.另外空气湿度对静电电压影响很大,若在干燥环境中还要上升1个数量级。3.5.2化纤或棉制工作服与工作台面、座椅摩擦时,可在服装表面产生6000V以上的静电电压,并使人体带电,此时与器件接触时,会导致放电,容易损坏器件。3.5.3橡胶或塑料鞋底的绝缘电阻高达10”。,当与地面摩擦时产生静电,并使人体带电。3.
8、5.4树脂、漆膜、塑料膜封装的器件放入包装中进行运输时,器件表面与包装材料摩擦能产生几百伏的静电电压,对敏感器件放电。3.5.5用PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PS(聚苯乙烯)、PVR(聚胺脂)、PVC和聚脂、树脂等高分子材料制作的各种包装、料盒、周转箱、PCB架等都可能因摩擦、冲击产生3.5Kv静电电压,对敏感元件放电。3.5.6普通工作台面,受到摩擦也会产生静电。3.5.7混凝土、打腊抛光地板、橡胶板等绝缘地面的绝缘电阻高,人体上的静电荷不易释放。3.5.8电子生产设备和工具方面:例如电烙铁、回流焊、封边机和检测设备等的高压变压器、交/直流电路都会在设备上感应出静电。如果设备静电释放措施
9、不好,都会引起敏感器件在制造过程中失效。烘箱内热空气循环流动与箱体摩擦均会可产生大量的静电荷。3.6静电防护原理:电子产品制造中,不产生静电是不可能的。产生静电不是危害所在,其危害在于静电积聚以及由此产生的静电放电。静电防护的核心是“静电消除”。3.6.1对可能产生静电的地方要防止静电积聚。采取措施在安全范围内。3.6.2对已经存在的静电积聚迅速消除掉,即时释放。3.7静电防护方法:3.7.1使用防静电材料:金属是导体,因导体的漏放电流大,会损坏器件。另外由于绝缘材料容易产生摩擦起电,因此不能采用金属和绝缘材料作防静电材料。而是采用表面电阻IXlOP.cm以下的所谓静电导体,以及表面电阻IXI
10、O5-IXlO8Q-cm的静电亚导体作为防静电材料。例如常用的静电防护材料是在橡胶中混入导电碳黑来实现的,将表面电阻控制在IX10Qcm以下。3.7.2释放与接地:对可能产生或已经产生静电的部位进行接地,提供静电释放通道。采用埋大地线的方法建立“独立”地线。使地线与大地之间的电阻VlOQ,我司管控标准:V6。(参见GBJ179或SJ/T106941996)3.7.2.1静电防护材料接地方法:将静电防护材料(如于作台面型、地垫、防静电腕带等)通过IMQ的电阻接到通向独立大地线的导体上(参见SJT10630-1995)o串接IMQ电阻是为了确保对地泄放V5mA的电流,称为软接地。设备外壳和静电屏蔽
11、罩通常是直接接地,称为硬接地。3.7.3导体带静电的消除:导体上的静电可以用接地的方法使静电释放到大地。3.7.4非导体带静电的消除:对于绝缘体上的静电,由于电荷不能在绝缘体上流动,因此不能用接地的方法消除静电。可采用以下措施:3.7.4.1控制环境湿度:增加湿度可提高非导体材料的表面电导率,使物体表面不易积聚静电。例如北方干燥环境可采取加湿通风的措施。3.7.5工艺控制法:为了在电子产品制造中尽量少的产生静电,控制静电荷积聚,对已经存在的静电积聚迅速消除掉,即时释放,应从厂房设计、设备安装、操作、管理制度等方面采取有效措施。3. 8我司静电防护器材:3.8. 1人体防静电系统包括防静电手环、
12、防静电指套、防静电帽、防静电无尘服等;3.8.2防静电操作系列:包括防静电工作台垫、防静电包装、防静电周转箱、防静电周转盒、防静电周转架及防静电工具等。3. 9我司静电漏电防护方面的相关测量仪器:3.9. 1表面电阻测试仪:用于测量工作或测试台面、防静电箱/盒、防静电包装物等的表面电阻值。3.9.2腕带测试仪:测量防静电手环接地是否有效。3.9.3接地电阻测试仪:用于静电地线接地电阻的定期测量。3.9.4数字万用表:用于静电接地线主干线与分支线之间导通状态的测量。3.9.5数字万用笔:用于设备、仪器漏电检测。3.10产品制造中防静电技术指标要求3.10.1工作台面或垫:表面电阻值摩擦电压VIo
13、0V;对地系统电阻1。610乜。3.10.2防静电手环连接电缆电阻:1M。;佩带防静电手环时系统电阻l10MQ.3.10.3料盒、周转箱、PCB周转架等物流传递器具的表面电阻值1()310叼;摩擦电压VlOOV。3.10.4包装袋或盒的摩擦电压VlOOV。3. 10.5人体综合电阻1。6102。3.11产品制造中防静电措施及防静电要求:生产设备必须接地良好,三相设备应采用三相五线制接地法并独立接地。生产场所的工作台面垫均应符合防静电要求,并定期检测。车间内保持恒温恒湿的环境,还应配备防静电的料盒、周转箱、PCB放置架、物流小车、包装带、防静电手环、防静电烙铁及工具等设施。3.11.1生产车间的
14、室温为255C,相对湿度为45-80%RH0禁止在低于30%的环境内操作ESSD(静电敏感元器件)。3.11.2定期测量桌面、周转箱盒和PCB架等表面电阻值。3.11.3生产区的工作台上禁止放置非生产物品,如餐具、茶具、提包、毛织物、报纸、橡胶手套等。3.11.4 工作人员进入生产区必须穿防静电工作服、防静电鞋以及戴防静电帽。3.11.5 操作时要戴防静电手环,每天4小时测量手环是否有效.3 .11.6检验人员应熟悉ESSD的型号、品种、测试知识,了解静电保护的基本知识。4 .0公司ESD组织结构和职责:ESD小组生产1部品管1部开发1部工程1部PMCl部4.1 生产一部:4.1.1 负责生产
15、线员工静电防护的监督工作及防静电手环防静电效果的每日检测;4.1. 2负责所在班组设备/仪器漏电状态的检测;4.1 .3负责生产线防静电设施的日常维护工作:4.2 .4负责生产线员工静电防护知识的宣导:4.1 .5负责本部门工作区域的静电防护措施的执行。4.2 品管1部:4.2.1 负责生产线员工静电防护的监督工作及防静电环防静电效果的抽测;4.2.2定期对生产线防静电工作台/垫、防静电周转箱、防静电盒、防静电PCB周转架等防静电状态的确认:4.2.3负责对每批来料防静包装材料防静电状态的确认;4.2.4定期对生产线所有设备/仪器漏电状态进行抽测;4.2.5负货本部门设备/仪器漏电状态的检测;
16、4.3.6负责对静电/漏电防护相关测量仪器的外校或内校;4.2.7负责本部门员工基本静电防护知识的宣导;4.2.8负责本部门工作区域的静电防护措施的执行。4.3开发1部:4.3.1负责静电敏感器件静电敏感度等级标准的制定:4.3.2负责产品防静电包装的设计;4.3.3负货产品防静电性能的设计;4.3.4负责本部门设备/仪器漏电状态的检测;4.3.5负责本部门工作区域的静电防护措施的执行。4. 4工程部1部:4.4. 1负责公司的防静电控制规范、标准的制定,建立健全ESD管理规章制度;4.5. 2定期组织ESD抽查评审,确保公司ESD控制体系有效运行;4.4.3负责防静电设施的提供及布局,定期检
17、测、维护,故障分析及故障排除;4.4.4定期组织各部门进行ESD管理知识培训;4.4.5定期对设备/仪器漏电状态进行检测;4.4.6负责本部门工作区域的静电防护措施的执行。4.5PMCl部:4.5.1采购:4.5.1.1负责静电防护器材的采购;4.5.1.2对静电敏感器件原材料厂商的防静电包装提出要求。4.5.2仓库:4. 5.2.1负责原材料及成品存放仓库时的静电防护工作;4.4. 3负责本部门工作区域的静电防护措施的执行。5. O本公司的静电敏感器件:场效应管(FET)及包含场效应管的成品、半成品。6. O静电防护区域(EPA)的界定和标识:7. 1EPA的划分:6.1.1EPA必须具有如
18、下的基本环境要求:6.1.1.1明确的区域界限和防静电警示标志;6.1.1.2对区域内的所有导体包括人员进行可靠接地;6.1.1.3消除一切不必要的静电产生源;6.1.1.4静电敏感器件必须远离静电源至少100厘米处。6.2EPA的ESD控制措施:控制措施要求按照下表实施:ESD控制措施要求静电电压控制标准小于200V防静电标识要求防静电桌垫要求防静电腕带要求防静电工作服要求防静电工作椅要求防静电周转工具要求防静电包装材料要求防静电烙铁要求装配、调试及辅助工具防静电要求静电产生材料禁止带入EPA要求区域封闭性可选出入口控制可选静电电压表可选表面电阻测试仪可选防静电环测试仪要求接地电阻测试仪可选
19、防静电文件夹可选表面电阻测试仪要求6.3EPA标识:防静电工作区、防静电包装材料和转运工具、设备仪器的接地等都应该具有防静电标识。防静电标识的作用是警示任何靠近防静电工作区的人员,区域内存在静电敏感器件的操作;警示任何接触静电敏感器件的人员,对该器件的操作必须进行静电防护。6. 3.1任何防静电工作区都必须有区域标识,除非此工作区位于静电安全工作区内。标识上应注意说明,如“注意:静电敏感区域”或其同义语(如下图1、图2);需要注意的是简单的“放电”,“注意”,“危险”等的标示对静电控制是不合适的。6.3.3防静电容器(防静电周转箱,防静电元件盒等),元件架和运输车等器材上应有防静电标志,其标志
20、应置于明显且不易受到磨损的地方(如上图3)。7. O静电敏感区域的工程环境防静电规范:7. 防静电工程环境的要求:8. 1.1环境的温度和湿度要求:温度应在20至30之间,湿度应在45%80%,环境内应配备温湿度计,并按要求做好点检记录。如果环境内的空气过于干燥,应使用加湿器或其它办法来满足湿度要求,但应以不对产品造成有害影响为前提。如果湿度高了应该开空调或抽湿机来使其满足要求。温湿度计使用要求:7. 1.1.1温湿度计必须放置在水平稳定的平面上。7. 1.1.2每日开工前必须由专人如实查看并记录,发现不符合要求时,应报告相关责任人立即处理,使其满足温度和湿度要求。7. 1.1.3每月的温湿度
21、记录应归类保存,保存期为两年以上。7.1.1.4温湿度计需每年进行校准一次。7.2静电敏感区域的防静电保护接地技术要求:防静电系统必须有可靠的接地装置,主要技术要求如下:7.2.1接地线:也称为接地母线。接地主干线的截面积应不小于IoOmm;支干线的截面积应不小于6mm2;设备和工作台的接地线采用截面积应不小于L25m112的敷塑导线,并都以黄绿色线皮为宜。7.2.2防静电设备的连接端子应确保接触可靠,易装拆。7.2.3接地电阻:指接地体与大地之间的接触电阻,静电保护接地电阻应小于4Q。7.2.4地线的埋设:埋设地线的原则是埋设地点的土壤电阻系数愈小愈好,接地体与土壤的接触面积要大,接触密度要
22、高,接触要紧。7.2.4.1埋设地线的注意事项:7.2.4.2接地线与接地线接头必须焊接牢固,要有足够的机械强度,引线不要过长。7.2.4.3要采用耐腐蚀的接地体金属。7.2.4.4要保持接地体附近土质的质量,并不断采取措施防止接地电阻变大。7.2.4.5防静电地线必须是永久性的。7.2.5接地线的定期检查:7.2.5.1检查对象:所有的接地线及接地端口。7.2.5.2检查仪器:万用表和接地电阻测试仪。7.2.5.3检查参数:释放电阻(接地电阻)。7.2.5.4检查频率:7.2.5.4.1埋设的防静电地线的释放电阻每6个月确认一次(设备管理员)7.2.5.4.2防静电环接地效果每4小时确认一次
23、(生产各班长)7.2.5.4.3每个工作台及货架对地的接地性能每6个月检查一次(设备管理员)。7.2.6接地线的定期维护:7.2,6.1对于检查不过关的接地线必须采取措施及时解决。7.2.6.2确保接地线有效接地。7. 2.6.3对于生锈的或接触不好的接地线要及时更换。8. 2.6.4对于松动的接地线要重新连接。9. O静电敏感区域的人员防静电规范:9.1 各类人员的防静电知识培训要求及职责:有可能进入静电敏感区域的人员或有可能接触静电敏感器件的人员都应接受防静电知识培训,这既是对每位员工的基本要求,也是减少静电危害的根本方法和途径之一。9.1.1 所有新员工在接受入厂培训时,必须接受ESD知
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