靜電培訓(xùn)與靜電防護(hù)執(zhí)行相比重點(diǎn)在哪里?
在過去多年,國內(nèi)的電子行業(yè)的蓬勃發(fā)展速度超過世界水平,對靜電防護(hù)也有著更高的要求,電子制造業(yè)需求ESD工程師的量越來越大,特別是對防靜電質(zhì)量體系內(nèi)審員、防靜電系統(tǒng)工程和產(chǎn)品工程師,潔凈技術(shù)與靜電防護(hù)工程師,防靜電檢驗(yàn)員,為了滿足防靜電裝備制造、微電子、通信、航空航天、船舶、新新源、制藥、石油化工、國防**、智慧城市、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、新材料等行業(yè)及急需的靜電防護(hù)、潔凈專業(yè)技術(shù)人才及其相關(guān)的管理、工程人員,國內(nèi)多家機(jī)構(gòu)專門設(shè)制ESD培訓(xùn)公司或?qū)m?xiàng)。
為進(jìn)工業(yè)和信息化的兩化深度融合,適應(yīng)電子信息、電子智能產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,靜電防護(hù)與潔凈技術(shù)等專業(yè)技術(shù)知識和管理知識的普及已刻不容緩。從中國制造到中國智造,由互聯(lián)網(wǎng)+到大數(shù)據(jù),我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、**、航天航空、科研等各個(gè)領(lǐng)域中的靜電防護(hù)與潔凈持是不可缺少的。
靜電培訓(xùn)使靜電防護(hù)執(zhí)行者成為ESD的**者,而靜電防護(hù)執(zhí)行是驗(yàn)證靜電培訓(xùn)效果有力證據(jù),在科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電子、通信、航天航空等新產(chǎn)業(yè)迅速崛起,尤其需要電子儀器儀表和設(shè)備等電子產(chǎn)品日趨小型化、多功能及智能化。因此高密度的大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路不斷問世。這類器件具有線間間距短、線徑細(xì)、集成度高、運(yùn)行速度快、低功率和輸入阻抗高等特點(diǎn),因而導(dǎo)致此類器件對靜電越來越敏感。在應(yīng)用中人們逐漸發(fā)現(xiàn)器件無緣無故地?fù)p壞或早期失效。這類現(xiàn)象往往是由于靜電放電(即ESD)造成的,而參加培訓(xùn)沒有嚴(yán)格執(zhí)行培訓(xùn)實(shí)施細(xì)節(jié),否則參加靜電培訓(xùn)成為一句空話。
靜電防護(hù)執(zhí)行是指把靜電培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)節(jié)分析、判斷、實(shí)施,通過日常產(chǎn)線存在各不相同的靜電異?,F(xiàn)象進(jìn)行排查,高度重視,科學(xué)管理,**防護(hù),警鐘長鳴,才能保證控制靜電發(fā)生,確保生產(chǎn)可靠,靜電危害的防范措施主要是減少靜電的產(chǎn)品,設(shè)法導(dǎo)走或消除靜電,防止靜電放電等,其方法主要有接地法,工藝控制法?;て髽I(yè)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)可靠規(guī)程的制定和落實(shí),同時(shí)應(yīng)對操作人員及有關(guān)管理人員進(jìn)行知識普及教育。
靜電防護(hù)是要通過用高精度儀器對靜電測量參數(shù)來研究靜電和防止靜電危害是十分重要的。為了掌握靜電起電的規(guī)律,了解生產(chǎn)過程中靜電起電的情況,判斷生產(chǎn)過程中靜電的危險(xiǎn)性,以及檢驗(yàn)靜電可靠措施的效果,都需要用儀器來測量,只有高精密儀器檢測出來的數(shù)據(jù)才濟(jì)有話語權(quán)。雖然有些靜電參數(shù)理論上似乎是可以計(jì)算的,但由于實(shí)際條件比較復(fù)雜,單純靠計(jì)算往往難以得到滿意的結(jié)果,而必須有賴于測試。除了直接考慮生產(chǎn)中的可靠問題,需要測量靜電的參數(shù)外,在有關(guān)靜電的科研工作中,以及利用靜電的生產(chǎn)工藝過程中,也需要測量靜電的參數(shù),指明消除靜電的目標(biāo)所在。
靜電測量主要包括2方面,即:靜電參數(shù)的測量和有關(guān)材料或物件電氣特性參數(shù)的測量。靜電參數(shù)包托靜電電壓、電場強(qiáng)度、電荷量,微弱電流、火花放電能量、靜電放電電流波形、靜電放電輻射電磁場等多項(xiàng)帶電特征的參數(shù)。材料或物件電氣特性參數(shù)包括電阻或電阻率、介電常數(shù)、電容等特性參數(shù)。在很多情況下,為了可靠目的,還需要測量流量流速或運(yùn)轉(zhuǎn)速度、壓力、混合物濃度、溫度、濕度等工藝參和環(huán)境條件。按照現(xiàn)場的危險(xiǎn)程度,應(yīng)當(dāng)采用不同的測量方法,在危險(xiǎn)性很大,需要提前發(fā)出危險(xiǎn)信號或者需要自動(dòng)控制的場所,或要長時(shí)間監(jiān)測靜電變化情況時(shí)應(yīng)當(dāng)用振動(dòng)電容類型的靜電測量儀器,采用固定監(jiān)測方式。在危險(xiǎn)性較小,工藝過程穩(wěn)定的場所,可根擾情況采用EFM022靜電場測試表類型定期測量方式,在變更工藝過程或其他需要差別靜電危險(xiǎn)性的情況下,均應(yīng)進(jìn)行必要的靜電測量。
綜合上述分析,靜電培訓(xùn)是屬于師傅領(lǐng)進(jìn)門,靜電防護(hù)靠執(zhí)行,想要做好靜電防護(hù)重點(diǎn)在于企業(yè)自身的力量。
在現(xiàn)實(shí)工作中,理論與實(shí)踐還是有點(diǎn)差距,ESD培訓(xùn)系列主要分幾部分:靜電基礎(chǔ),培訓(xùn)目的什么是靜電?為什么要控制靜電?怎樣控制我電?公司靜電控制的現(xiàn)狀下靜電控制計(jì)劃,通過靜電培訓(xùn),能了解一些關(guān)于靜電方面的基礎(chǔ)知識,增加員工自覺的防靜電意識。什么是靜電?靜電就是停留在物體表面上,靜止不動(dòng)的電荷。靜電如同溫度一樣,時(shí)刻存在在我們的周圍。雖然看不見、摸不著,但能感覺到它的存在。人體身上的靜電可達(dá)到幾千伏甚至幾萬伏。
摩擦是兩物體在接觸面上不同的接觸點(diǎn)之間連續(xù)不斷地進(jìn)行接觸和分離的過程。靜電直電機(jī)理分為接觸,分離和摩擦三個(gè)過程,當(dāng)它快速分離時(shí),兩物休玉帶上正負(fù)不同的電荷 ,這種積聚在物體表面上不移動(dòng)的電荷就是靜電,靜電敏感器件是指對ESD的承受能力低,在制造、運(yùn)送、儲存和測試等過程中容易因靜電放電而遭受損傷的器件。
實(shí)驗(yàn)指出,在高電壓放電時(shí)器件會失效,器件也可能為多次較低電壓放電的累積而交效。靜電放電對MOS器件的影響濟(jì)嚴(yán)重的也是濟(jì)容易發(fā)生的是輸入端或輸出端的完全破壞以至于與電源端VDD GND短路或開路,器件完全喪失了原有的功能,其次一等嚴(yán)重的損害是出現(xiàn)斷續(xù)的失效或者是性能的退化,那就更難察覺。還有一些靜電損害會使泄漏電流增加導(dǎo)致器件性能變壞。從此體現(xiàn)出靜電防護(hù)執(zhí)行力度的重要性,借助一些靜電檢測儀器,明確測量靜電壓,電阻超標(biāo)參數(shù),進(jìn)行有效的改進(jìn),完全執(zhí)行ANSI/ESD S20.20-2014標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格把關(guān),拒絕因靜電原因造成的損失。
為了避免因靜電原因造成的損失,企業(yè)要建立一套靜電防護(hù)管理控制程序,系統(tǒng)化地采取防護(hù)措施,從而減少靜電敏感件受到靜電放電損害,ESD S20.20標(biāo)準(zhǔn)范圍涵蓋了靜電放電控制程序的設(shè)計(jì)、建立、實(shí)施和維持所必要的要求,控制程 序適用于靜電放電敏感度大于等于人體模型的100伏和帶電器件模型200伏的電氣或電子 零件、裝置和設(shè)備等的制造、處理、組裝、安裝、包裝、標(biāo)簽、服務(wù)、測試、檢驗(yàn)或其它處 理活動(dòng)。200伏限值是基于減少可能產(chǎn)生場感應(yīng)導(dǎo)致?lián)p壞的必要的絕緣體的處理程序。 今后設(shè)備的靜電放電穩(wěn)健性將完全由人體模型和帶電器件模型表示 ,因?yàn)閹щ娖骷P?描述導(dǎo)體與導(dǎo)體接觸與原來機(jī)器模型有關(guān) ,也因此機(jī)器模型測試將不再要求設(shè)備資格 ,同時(shí)測試數(shù)據(jù)也將不可用。 標(biāo)準(zhǔn)范圍有較大變化 ,在原范圍基礎(chǔ)上增加了帶電器件模型限值 ,以及定義了孤立 導(dǎo)體的要求,孤立導(dǎo)體具體可參考原標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器模型。 標(biāo)準(zhǔn)仍然是根據(jù)軍方和商業(yè)組織的歷史經(jīng)驗(yàn)來建立一個(gè)處理靜電放電敏感件程序的要求。靜電放電控制基本原理是未發(fā)生大變化,仍然是:
A.環(huán)境內(nèi)所有導(dǎo)體(包括人體)應(yīng)該連結(jié)或電氣聯(lián)接在一起并與已知接地或人造接地(如 在船或飛機(jī)上)相連。這個(gè)連接將所有物體和人體之間建立了一個(gè)等電位平衡 ,只要系統(tǒng)中 所有物體都處在同一個(gè)電位上,就可以在高出地電位 “零伏特”時(shí)仍然可以維持靜電保護(hù)。
B.環(huán)境內(nèi)必要的非導(dǎo)體(比如處理過程需要的絕緣體)因?yàn)椴荒芡ㄟ^接地方式進(jìn)行放電 , 所以電離化中和是為這些非導(dǎo)體(例如電路板材料以及器件的封裝)消除靜電濟(jì)佳方式。為 了保證靜電放電敏感件而實(shí)施措施的合理性 ,應(yīng)該對工作場所中必要的非導(dǎo)體可能產(chǎn)生靜電 放電危害做出評估。
C. 在靜電保護(hù)區(qū)外運(yùn)送靜電放電敏感件時(shí),應(yīng)使用靜電防護(hù)材料密封起來,選擇靜電 防護(hù)材料的種類依賴于具體的情形和目的。在靜電保護(hù)區(qū)內(nèi) ,低帶電并耗散靜電的材料就能 提供適當(dāng)防護(hù) ,而在靜電保護(hù)區(qū)外 ,推薦使用低帶電且是靜電放電屏蔽的材料。標(biāo)準(zhǔn)沒有要 求確定材料類型 ,但是認(rèn)識到包裝材料的差別是很重要的 ,具體的可以參考標(biāo)準(zhǔn)ANSI/ESD S541。
任何相對移動(dòng)和材料的物理分離,固體、液體、氣體 (含微粒)的流動(dòng)都能產(chǎn)生靜電 , 通常靜電放電源包括人員 ,常用的聚合物和制程設(shè)備 ,在下列情況下 ,靜電放電就可能會發(fā) 生:
1.一個(gè)帶電體(包括人員)接觸到靜電放電敏感件 ;
2.一個(gè)帶電的靜電放電敏感件被接地或其他不同電勢的導(dǎo)體 ;
3.一個(gè)已接地的靜電放電敏感件暴露在靜電場內(nèi)。
微電子線路 ,分立半導(dǎo)體 ,厚膜、薄膜電阻 ,混合器件 ,印刷電路板及壓電晶體等等都是靜電放電敏感件。 可以通過將這些器件置于模擬的靜電放電過程中來確定它的敏感性 ,敏感等級是通過模擬的靜電放電過程測試出來的,雖然不一定與實(shí)際情況相符 ,但是標(biāo)準(zhǔn)仍然使用敏感等級作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)來比較不同制造商的同類產(chǎn)品。用人體放電模型和帶電器件模型兩個(gè)不同的模型來描述電子元器件特性。