ESD防静电管理程序.docx
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ESD防静电管理程序
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ESD防静电管理程序
S-QP-13
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发布日期
A0
1.新增文件
1、目的…………………………………………………………………………………….3
2、适用范围…………………………………………………………………………………….3
3、定义……………………………………………………………………….…………….3
4、职责……………………………………………………………………….…………….3
5、工作程序………………………………………………………………….………………….4
6、相关文件…………………………………………………………………………………….10
7、相关记录…………………………………………………………………………………….10
8、流程图……………………………………………………………….………………….10
1、目的
建立完善的ESD持续监控流程,确保ESD敏感器件和产品在生产制造过程中最大限度的减少静电损坏,确保产品可靠性。
2、适用范围
适用于本公司静电敏感产品在法律责任范围内的所有过程。
包括:
涉及静电敏感器件、组件、设备或者产品的存贮、生产、加工、测试、转运、包装或者搬运等各过程。
3、缩写定义
缩写
全称
中文解释
CDM
Charged Device Model
充电器件模型
EPA
Electrostatic Protected Area
静电防护区
ESD
Electrostatic Discharge
静电放电
ESDP
Electrostatic Discharge Protection
静电放电防护
ESDS
Electrostatic Discharge Sensitive
静电放电敏感
HBM
Human Body Model
人体模型
MM
Machine Model
机器模型
PCBA
Printed Circuit Board Assembly
印制电路板组装
4、职责
4.1研发部
负责防静电包材及工装夹具的设计和开发。
4.2工程部
4.2.1负责生产现场EPA区域的防静电设计和管理;
4.2.2防静电测试仪器校准、维护,防静电包装材料的检测和评价。
4.3质量部
4.3.1质量体系部负责防静电体系的建立、实施及保持;
4.3.2质量控制部SQE负责对SMT厂家的静电防护情况进行稽查,对供方来料的敏感器件的防护及标识进行管理,制定防静电物料、材料的来料检验标准;IQC负责防静电物料、材料的来料检验;
4.3.3质量控制部IPQC负责监督防静电生产现场的管理实施。
4.4生产部
4.4.1厂务负责ESD防静电测试规划及日常点检;
4.4.2生产车间按ESD防静电相关管理要求实施日常管理。
5、工作程序
5.1静电敏感模型(ESDS)分类
5.1.1ESD静电模型的分类
集成电路及分立元件,按照其测试模式及损伤模型通常分为三种模型:
人体模型(HBM)、机器模型(MM)和充电器件模型(CDM)。
其中最为常见的模型为人体模型(HBM)。
不同静电模型的等效电路图模式为:
HBM模式等效电路图MM模式等效电路图CDM模式等效电路图
5.1.2静电模型与静电敏感电压
5.1.2.1HBM模式的静电敏感等级分类
静电敏感器件等级按照最为常见的人体模式(人体带电与器件接触)进行划分,所有的静电敏感器件、组件按照人体模式静电放电损伤的阈值被划分为以下等级:
等级
电压范围
0级
<250V
1A级
250V~500V(不含500V)
1B级
500V~1000V(不含1000V)
1C级
1000V~2000V(不含2000V)
2级
2000V~4000V(不含4000V)
3A级
4000V~8000V(不含8000V)
3B级
8000V~16000V(不含16000V)
非静电敏感器件
≥16000V
5.1.2.2MM模式静电敏感等级的划分
机器模型主要用于器件的自动化处理过程的分析(带电金属和器件接触放电),静电敏感器件或组件按照机器模式静电放电损伤的阈值电压被划分为下列等级:
等级
电压范围
M0级
<25V
M1级
25V~100V
M2级
100V~200V(不含200V)
M3级
200V~400V(不含400V)
M4级
400V~800V
M5级
≥800V
5.1.2.3CDM模式静电敏感等级的划分
静电敏感器件等级的充电器件模式主要用于器件自身带电后的放电分析,静电敏感器件或组件按照充电器件模式静电放电损伤的阈值电压被划分为下列等级:
等级
电压范围
C1
<125V
C2
125V~250V(不含250V)
C3
250V~500V(不含500V)
C4
500V~1000V(不含1000V)
C5
1000V~1500V(不含1500V)
C6
1500V~2000V(不含2000V)
C7
≥2000V
5.2静电防护区(EPA)及防护区内的设施要求
5.2.1防静电区域的范围选定:
电子器件从来料,存储,运输,生产、包装,整个过程中都可能遭受静电的危害。
元器件在传送与运输的过程中,不但包装因移动容易产生静电外,而且整个包装容易暴露在外界电场(如经过高压设备附近,工人移动频繁、车辆迅速移动等)而受到破坏,所以必须建立一个防静电工作区确保ESD产品性能。
防静电保护区定义参照《ESD防护管理规范》定义。
5.2.2防静电保护区要有明显警示作业的标识来警示任何靠近防静电工作区的人员进行静电防护。
具体的标识要求参照《ESD防护管理规范》定义。
5.2.3静电防护区的日常控制要求静电保护区需要控制的项目包括:
区域和防静电警示标志,防静电接地,防静电地面,防静电工作台,防静电的设备、工具和包装转运材料,设备、PC机以及焊接测试工位等的防静电措施,手机等产生电磁辐射的通讯设备等。
具体参照《ESD防护管理规范》定义。
5.2.4防静电区域的设计要求
5.2.4.1静电保护区内控制等级为“0”级
防静电区域设计需要满足能抑制静电荷的积累和静电压的产生,安全、迅速、有效地消除产生的静电荷。
对于不同静电压等级要求需要采取的控制手段参见下表:
ESD等级分类与控制程序
控制技术
电压范围
培训与计划
人员接地
防护性包装与运输
防护性工作台
设备与服装
控制项目
人员培训
审查控制计划
手腕带
连续监测
除静电地板胶
脚筋带或除静电鞋
接地椅
包装袋摩擦保护
感应保护
分流保护
保护性运输箱
保护性探针及盒子
卡车接地
除静电台垫
防护性测试仪
电焊烙铁接地
防静电电焊吸头
防静电冷凝剂
电焊烙铁过零连接
静电监控器
相对湿度控制
防静电手套和指套
防静电工作服
等级0
0-100V
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
等级1
100-1000V
R
R
R
O
O
O
O
R
R
R
O
R
O
R
R
R
R
R
O
O
O
O
等级2
1000-4000V
R
R
R
N
O
O
O
R
O
O
O
O
O
R
R
O
O
O
N
N
N
N
O
等级3
4000-15000V
R
R
O
N
N
N
N
O
N
N
N
N
N
O
O
N
N
N
N
N
N
N
N
备注:
R=必要 O=可选择 N=不必要
5.2.4.2静电防护区控制途径通常采用防静电地板、防静电工作台、防静电工作椅与设备工装等采用静电耗散材料和防静电接地等手段。
5.2.4.3防静电地板
A.保护区内的地板是人体静电释放的主要通道,因此静电保护区的地板需要采用静电耗材料制成。
禁止在防静电区域内直接使用易于产生静电的材料。
B.可以使用经过特殊处理的水磨石地面和混凝土地面,并且事先铺设地网、渗碳或掺杂其它导电杂质等。
C.已有的普通地板临时措施采用地面抛光防静电地板蜡减少摩擦起电的性能。
当环境发生变更,有必要重新设计成防静电地板。
D.当采用地下布线时,可以采用铺设防静电活动地板。
在特别的情况下可以铺设防静电地板垫。
E.在普通地板上铺设防静电活动地板或防静电地垫后,必须保证每块之间实现电连接,且使地板有效接地。
F.防静电地板的维护与管理:
防静电地板&活动地垫的表面电阻&接地电阻需定期检测监控,并记录、保存测量结果。
地板和地垫须保持清洁,禁止使用绝缘性的地板蜡。
检测中电阻值不达标须上报请专业人士对不达标地板进行局部处理。
5.2.4.4防静电工作台
A.防静电工作台表面应由表面耐磨、耐化学腐蚀、耐热的静电耗散型材料制成并可靠接地。
如果必须使用导体(如钢板、不锈钢等),则导体桌面必须连接防静电接地点。
B.防静电工作台主要采用在工作台上铺设防静电台垫。
台垫必须串联一个1MΩ电阻后接到防静电接地线上;每个工作台需接一条防静电地线,各个工作台的连接线以并联方式与接地母线连接。
5.2.4.5防静电工作椅
A.工作椅应由具有防静电功能的防静电材料制成。
防静电工作椅上任一点和人体接触的地方(椅垫、靠背、扶手)到工作椅任一个接地脚(脚轮)的电阻应该满足要求。
B.静电椅接地链、导电脚轮需要定期清洁以确保耗散性能良好。
防静电椅需定期检测并记录、保存测量结果。
5.2.4.6设备、仪器、工装、工具
公司应建立ESD测试仪器/设备清单(附件1),并定期对仪器设备进行维护、保养、校准。
A.防静电工作区内的各种设备、仪器仪表、工装夹具、工具都应采取静电防护措施,接触或靠近静电敏感器件的部分应尽可能的使用防静电材料。
B.对于在特殊情况下不得不采用绝缘材料时,应采用其它措施有效的消除、抑制或泄放静电。
C.防静电工作区的各种仪器、设备、工具、工装的防静电接地,需要定期检测、维护防静电接地情况并且记录。
D.工装、设备上接触敏感器件和靠近敏感器件的运动摩擦部件必须采用防静电材料或导体材料(导体材料需钝化处理)制成,并保证这些部件具有可靠的接地通路,这些部件禁止使用非防静电材料,设备上的导体部件必须采取硬接地。
E.工具、辅料的应用都应具有防静电功能,工具上接触静电敏感器件的部分应避免使用导体或绝缘材料,应为静电耗散材料。
5.2.4.7防静电包装材料
A.静电敏感器件、组件、成品在生产制造、存放和运输中所使用的包装材料必须是防静电材料,其防静电性能指标应满足性能要求,必须经过检测合格后才能投入使用。
具体参考《ESD防护管理规范》&《来料检验规范》。
B.用于包装ESD敏感器件、单板、产品的防静电包材在受控的温湿度环境下,防静电性能指标要均匀且不能对器件有腐蚀作用。
C.新式包装材料必须经过设计、工艺部门的评审,经过防静电的性能认证测试合格后,才能采购。
5.2.4.8防静电运输周转工具
A.用于静电保护区内或者静电保护区之间周转的防静电周转工具性能指标必须满足要求,具体参考《ESD防护管理规范》
B.作业人员对生产使用的防静电容器、防静电周转箱应定期清洁,保持容器和周转箱的清洁和整齐,表面不得有灰尘或其它明显可见的脏污。
C.防静周转工具需定期检测并记录、保存测量结果。
不合格的进行维修或更换。
5.2.4.9防静电区域墙面要求
墙壁面料使用抗静电型的材料。
禁止使用普通塑料和化纤材料。
5.2.4.10公司常用的防静电耗材及设备清单,参见附件2。
5.3防静电接地
5.3.1对于所有由静电而会产生危害的地方都应进行静电接地。
分为软接地和硬接地。
软接地是指地线串接阻值较高的电阻器后再与大地相连。
硬接地是指将地线直接接地或通过一低电阻接地。
一般情况,硬接地用于静电屏蔽或仪器设备、金属体的接地。
5.3.2公司ESD地线要求:
ESD地线必须和等电位箱有效连接。
公司所有ESD地板,作业者的腕带,工作台的ESD桌垫,以及机械工装夹具等都应当有效连接到ESD地线上。
所有交流供电的设备和工具都必须和电源接地线连接。
防静电物料架或其他需要接地的仪器设备若要移动位置须重新进行接地处理。
5.3.3静电保护区内人体接地:
所有进入ESD保护区域的人员必须做好ESD防护。
作业者在工作时前佩戴静电腕带,腕带通过静电监视器接地。
具体参考《ESD防护管理规范》。
5.4静电保护区域人员要求
5.4.1任何进入防静电区域或直接接触ESD敏感器件的人员,必须严格遵守防静电规范,采取静电防护措施。
5.4.2人员的防静电要求
5.4.2.1EPA区内的员工必须经过ESD培训并考核合格后方可上岗。
5.4.2.2进入防静电保护区应使用人体综合电阻测试仪对工鞋进行测试,并做好记录。
测试不通过者不得进入。
5.4.3外来人员必须严格遵守防静电规范,采取静电防护措施且通过培训的公司人员的陪同下方可进入。
5.5ESD敏感元器件的存储、运输和包装出货
5.5.1公司应识别ESD敏感器件并制定清单(附件3)。
5.5.1.1ESD敏感的元器件,要求使用原包装存储在指定的环境中,不能在ESD保护区域外打开包装。
如需要打开包装,需要在静电保护区内依照防静电要求重新包装。
5.5.1.2运输时必须使用防静电容器装载,如需用手推车运输时必须有接地金属链接地保护。
当出入车间运输时,还需进行密封防尘保护,在出库时有ESD敏感标识。
5.5.1.3生产线在周转模块成品/半成品的过程中一定要加盖防尘帽或盖上盒盖,尽量减少灰尘污染。
5.5.1.4所有用于ESD保护的容器,必须有明确的ESD合格标识。
5.5.1.5存放ESD敏感器件、半成品和成品的盛具里面不允许有产生静电的塑料等物品。
5.6使用交流电源的设备
5.6.1必须通过导体可靠接地(电源地)。
5.6.2使用烙铁焊接,必须控制烙铁头对地的电阻。
5.6.3使用的电动螺丝刀,也必须通过持续的可靠路径接地。
5.7ESD符合性监控
生产部必须按照手册中《ESD控制计划》要求,定期对工厂EPA区域内的人员、设备、基础设施等ESD符合性进行点检测试,新测试方法参照《ESD测试规范》。
当公司EPA区域内环境变化,新搭建工位时,需进行ESD符合性监测,测试合格后方可投入使用。
5.8培训、考核
5.8.1HR根据新入职员工,在职员工,专业操作人员定期安排ESD培训,并且对培训效果进行评估和考核。
5.8.2对所有可能接触或接近ESDS的人员,必须进行相关的ESD知识培训,树立有效的ESD防护观念。
EPA区内的员工必须经过ESD培训并考核合格后方可上岗。
5.8.3新入职员工在入职上岗前需经过防静电培训及考核合格才可上岗,培训内容包括:
静电学基础和静电损害,防静电的标示与包装,防静电控制。
5.8.4针对在职员工,需进行定期(1次/年)的ESD知识培训。
培训内容包括:
静电学基础和静电损害,防静电的标示与包装,防静电控制。
5.8.5针对专业的测试员工,除上述培训外,需进行定期(1次/年)的ESD知识培训。
培训内容包括:
静电性能测试,防静电设备的使用和检测。
5.8.6培训完毕需进行试卷考试,考核资料统一提交DCC受控存档备查。
6、相关文件
6.1《ESD防护管理规范》S-QI-1301
6.2《ESD测试规范》S-QI-1302
6.3《来料检验规范》S-QI-1909
7、相关记录
7.1《ESD静电测试仪器清单》S-QP-13F01
7.2《ESD防静电耗材及设备清单》S-QP-13F02
7.3《ESD敏感器件清单》S-QP-13F03
8、流程图
无
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