ESD利用闭环管理实施ESD保护方案.docxVIP

利用闭环管理实施ESD保护方案 为了提高成品率及最终产品的长期可靠性，电子制造商们需要对生产工艺中各个关键部分的性能 参数实行密切控制，而采用自动闭环反馈方式对工艺条件漂移 （如印刷机或贴片机的性能漂移）进 行实时监控，能在产量明显下降之前就采取纠正措施。随着 ESDS备的不断发展，现在已可以把 静电感应仪器连接起来形成一个闭合的监控网络，使制造商能对传统上“看不见的” ESDW普遍 存在的问题进行全过程控制。 有一种现象每一家电子制造商都遇到过，不论规模大小，同时一直不能很好地对其进行测量和控 制，这就是静电放电（ESD）。当一个带静电荷的绝缘体靠近一个静电电势较低的导体 （如PCB上的 一个元件）时，就会引起ESD任何一个带电物体都要吸引相等的异性电荷来中和自身，它利用空 气中的带电离子在两个物体之间进行传导形成电流，出现小型雪崩效应。 这股电流非常强烈，一般能产生足够的热量完全熔化掉半导体芯片的内部电路；更糟糕的是这种 损伤只有十分之一会在终测前使整个元件失效，其余 90恕造成电路部分损坏，也就是说它可以 通过终测，使得缺陷完全被忽略，而在发货给客户之后导致出现早期现场失效。 ES?现代制造环境下为什么一直难以控制有两方面的原因。 首先，ESC?坏电子元件是完全感觉 不到的，要产生能听到“啪啪”声的放电需要约 2,000V这么大的电荷积累，3,000V电荷可以感 到像一次小的电击，5,000V才可看到火花。普通电路如CMO戡EPRO地片分别受到250V和100V 的ESD电势即可能受到损伤，而越来越多的现代电路器件包括奔腾处理器只要 5V的电势就能使之 瘫痪。 其次，产生ESD损伤的主要原因实际上来自于生产员工每天的普通行为。工作台边工人的自然动 作摩擦会形成400?600V电势，如果他们在打开或包装泡沫衬底纸箱或气泡塑料袋中的 PCB过程 中一直接触的都是绝缘体，其身体表面上的净电荷积累可能达到约 26,000V。 虽然这根本不是ESD本身的问题，但是如果生产线上的员工没有严格遵守 ESDg制制度，或者他 们在处理PC皱元件时使用有故障、安装不当或没有足够保护的 ESD屏蔽设备，很快就会出现问 题。 ESDfe期以来受不到重视，但却是电子装配中电路板与元件损伤的常见原因之一。尽管大多数公 司采用了某种形式的ESD保护措施，但它通常只能给损伤提供最低限度的保护，制造商们总是错 误地认为他们是在ESD相当安全的环境里制造产品，实际上却并不是这样。 正是出于这些原因，ESD5年在成品率和早期现场失效方面使世界电子工业要蒙受数十亿美元的 损失。因此有效的ESD防护应和装配工艺其他任何部分一样，被看成是对产品产量和质量至关重 要的因素之一。 最近Semtronics制造的ESD设备在联网和防护能力上取得了一定进展，可以对ESC?行精确控制 和有效监控。简单地说，它通过将 ESD防护产品连成一个网络，用一个标准 PC自动读取重要的 ES或据并作分析，对整个生产流程进行控制。 这种联网系统能发现发生的各个 ESD＜件并记录下来，同时还找出它们发生的时间和地点（如具体 的工作台、日期和时间）,以便于后续的研究。此外，只要给出失效的最终产品的序号，它就能够 把现场失效与工厂里制造该产品时的实际 ESD＜件联系在一起。 虽然这种ESD^理的精确性非常高，但是联网防护系统不管能力如何还是不能解决所有的 ESD问 题，要想真正有效加以控制，用户还需要深入理解 ESW伤的原因以及如何有效实施保护。例如 一个有效的ESD方案有哪些要素？现有一些什么样的 ESD监控和防护设备？怎样才能把它们全部 连接到一个闭环系统中？这些问题的答案可以彻底结束过去那种无休止的与 ESD的斗争。 操作工人由于频繁进出划定的 ESCB护区（EPA），所以是对ESD?感电子元件的最大威胁，因此 EPA内的任何人一定要穿戴合适的衣物，如防静电鞋、工装裤和脚踝松紧带等，所有这些都设计 能防止员工在工厂走动时携带电荷。 另外在装配过程中和装配之后,PCW输期间也应受到保护不受 ESDfe害,有很多种电路板包装 产品可以用，包括ESD屏蔽袋、装运箱和移动推车等。 保护PCM受ESD?害的主要方法毫无疑问是操作员佩戴的防静电腕带，它可以使电压通过一个 很大的电阻（一般为1修）缓慢安全地从操作工身上流向大地。 但问题是整个业界并没有对操作员 腕带的性能进行有效的监督和控制，结果作为一种防护 ESD的方法常常根本起不到作用。 例如许多制造商采用自动测试仪，让操作员将腕带插入到里面进行测试，然后出具证明表明他们 已通过测试。但是我们更经常看到的是操作员上班后，直接签上他们的大名不做测试就走开；或 者他们并未通过测试，但却采用一种非正常方式强行通过测试（如用另一只空手抓住松弛的腕带以 达