靜電保護(hù)工作區(qū)EPA的控制(ESD-protected area)--材料和設(shè)備的靜電電壓受到控制的工作環(huán)境。為保障靜電敏感器件(ESSD)免受靜電傷害而采用必要的防靜電材料和設(shè)備建立和裝備起來(lái)的區(qū)域,通常有明顯的防靜電警示標(biāo)志。進(jìn)入防靜電工作區(qū)域的人員,必須嚴(yán)格遵循防靜電作業(yè)規(guī)范。又名靜電放電控制區(qū)域 ECA(ESD controlled area)。
在通常的電子設(shè)備生產(chǎn)、組裝和維護(hù)現(xiàn)場(chǎng),各種靜電產(chǎn)生材料和由他們所產(chǎn)生的電場(chǎng)是很普遍的現(xiàn)象,這些靜電產(chǎn)生材料和由其所產(chǎn)生的電場(chǎng)有可能導(dǎo)致靜電敏感器件的損傷。因此,在靜電敏感器件的整個(gè)使用過(guò)程都要對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。
在靜電敏感器件的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)送過(guò)程中,具有屏蔽性能的導(dǎo)體容器可以提供必要的保護(hù)。但是,對(duì)于靜電敏感器件也還存在著屏蔽容器外的操作。在這種情況下,靜電敏感器件非常容易受到損傷,因此,有必要提供一個(gè)可靠的工作區(qū)域。防靜電工作區(qū)(EPA)正是為此目的而設(shè)計(jì)。為了確保工作臺(tái)的防靜電可靠,它必須滿足以下要求:
⑴ 防靜電區(qū)域內(nèi)的所有電子元器件都要視為靜電敏感器件對(duì)待。
⑵ 對(duì)于任何在保護(hù)狀態(tài)之外(處于法拉弟籠之外)的靜電敏感器件的操作,都必須在防靜電工作區(qū)內(nèi)進(jìn)行。
⑶ 在防靜電工作區(qū)之間的非防靜電區(qū)域傳送的靜電敏感器件必須處于可靠的保護(hù)狀態(tài)。
⑷ 防靜電工作區(qū)的設(shè)計(jì)應(yīng)能保證靜電敏感器件不易接觸到儀器設(shè)備的金屬接地外殼。
⑸ 防靜電工作區(qū)內(nèi)禁止放置工作不必須的靜電產(chǎn)生材料,如未作防靜電處理的塑料袋、盒子、泡沫、帶子、筆記本、紙片、個(gè)人用品等物品,這些材料必須距離靜電敏感器件30厘米以上。
⑹ 所有在工作臺(tái)上使用的清潔劑,溶劑,涂覆材料、氣霧劑等輔助材料都必須經(jīng)過(guò)靜電控制負(fù)責(zé)人的批準(zhǔn)。
2 EPA劃分和環(huán)境要求
2.1 EPA劃分
防靜電區(qū)域的劃分以該區(qū)域內(nèi)是否可能出現(xiàn)靜電敏感物品為準(zhǔn)則,只要可能出現(xiàn)靜電敏感物品,則應(yīng)定義為防靜電區(qū),否則可定義為非防靜電區(qū)。防靜電區(qū)域的邊界范圍由工藝部門與區(qū)域防靜電責(zé)任人共同確定。
防靜電工作區(qū)(EPA)包括但不限于以下區(qū)域: IQC檢驗(yàn)區(qū)域、單板加工及檢驗(yàn)區(qū)域、單板測(cè)試及檢驗(yàn)區(qū)域、部件裝配及檢驗(yàn)區(qū)域、整機(jī)裝配及調(diào)測(cè)區(qū)域、維修區(qū)域、試驗(yàn)區(qū)域、理貨區(qū)域、器件和物料分發(fā)區(qū)域、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域等。
劃分EPA的同時(shí)應(yīng)該根據(jù)該區(qū)域中操作的物料的靜電敏感級(jí)別和生產(chǎn)時(shí)存在靜電放電的風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行EPA等級(jí)的劃分,參見(jiàn)弟3.1節(jié)的要求。
2.2 EPA的基礎(chǔ)環(huán)境要求
在進(jìn)行EPA環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí),為達(dá)到靜電防護(hù)的要求應(yīng)遵循以下原則:
⑵ 可靠、迅速、有效的消除已產(chǎn)生的靜電荷。
⑶ 確定靜電防護(hù)所應(yīng)達(dá)到的程度。如yi級(jí)EPA內(nèi)靜電電壓絕dui值應(yīng)小于100V。
因此,EPA必須具有如下的基本環(huán)境要求:
⑴ 明確的區(qū)域界限和防靜電警示標(biāo)志。
⑵ 對(duì)區(qū)域內(nèi)的所有導(dǎo)體包括人員可靠接地。
⑶ 消除一切不必要的靜電產(chǎn)生源。
⑷ 運(yùn)用12英寸原則,即ESSD器件必須遠(yuǎn)離靜電源至少30厘米處。
同時(shí),需要考慮如下周邊環(huán)境的防靜電性能:
墻壁面料應(yīng)使用抗靜電型墻紙,一般情況下允許使用石膏涂料或石灰涂料墻面,禁止使用普通塑料制品。
天花板材料應(yīng)選用抗靜電型材料制品,一般情況下允許使用石膏板制品,禁止使用普通塑料制品。
工作區(qū)內(nèi)使用的門簾、窗簾、區(qū)域隔離簾等應(yīng)是防靜電材料制成,表面電阻值應(yīng)小于1×1011Ω,禁止使用普通塑料和化纖制品。
2.3 EPA的溫濕度要求
防靜電工作區(qū)有必要進(jìn)行溫度和濕度的控制,濕度控制是靜電防護(hù)的一項(xiàng)關(guān)鍵措施。EPA的溫濕度控制要求:
⑴ 生產(chǎn)制造和維修區(qū)域?qū)儆陟o電高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域,溫度和濕度控制要求:
溫度:20~30℃
相對(duì)濕度(RH):45~75%
⑵ 其他防靜電工作區(qū)環(huán)境的溫濕度應(yīng)滿足一般要求:
溫度:20~30℃
相對(duì)濕度(RH):30~75%
⑶ 產(chǎn)品物料對(duì)環(huán)境溫濕度有特殊要求時(shí),應(yīng)根據(jù)物料的特性需求和實(shí)際條件采取相應(yīng)的局部環(huán)境保證措施。
⑷ EPA內(nèi)應(yīng)配備溫度計(jì)和濕度計(jì),并在每班次上班之前作一次記錄。當(dāng)相對(duì)濕度超出規(guī)定的范圍時(shí),必須通知工藝人員協(xié)調(diào)動(dòng)力維護(hù)、環(huán)衛(wèi)等部門采取適當(dāng)?shù)募訚窕虺闈翊胧?,如往地面噴灑適量水(符合可靠要求)、使用加濕器或抽濕機(jī)等。
3.靜電防護(hù)區(qū)域等級(jí)分類及基本的ESD控制措施
3.1 靜電防護(hù)區(qū)域等級(jí)分類
所有進(jìn)行靜電敏感物料生產(chǎn)、操作、周轉(zhuǎn)、存儲(chǔ)的區(qū)域都是靜電防護(hù)區(qū)域,都必須進(jìn)行靜電電壓的控制,保護(hù)物料免受靜電損傷。
靜電敏感器件主要有集成電路(IC)、場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管)、光電器件、厚膜、LCD、板卡及其組件、產(chǎn)品,高靜電敏感器件主要有CMOS、GaAsFET等高頻高速器件。
在靜電防護(hù)區(qū)域根據(jù)物料的靜電敏感等級(jí)需要采用不同的控制措施使得靜電放電控制有效而且成本zui低,需要對(duì)靜電控制區(qū)域進(jìn)行控制等級(jí)的劃分。科泰公司EPA劃分為兩個(gè)等級(jí),yi級(jí)EPA和二級(jí)EPA。EPA等級(jí)的劃分依據(jù)為存在靜電放電危害的嚴(yán)重程度和產(chǎn)品的靜電敏感級(jí)別。
yi級(jí)EPA為靜電放電嚴(yán)格控制區(qū)域,生產(chǎn)加工和操作被評(píng)估為靜電高風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域以及靜電高敏感級(jí)別的產(chǎn)品的制造區(qū)應(yīng)劃分為yi級(jí)EPA。一般單板加工、單板測(cè)試、單板/模塊組裝區(qū)域,高頻度、大量使用靜電敏感級(jí)別高于Class 1B的器件的產(chǎn)品制造區(qū)和使用靜電敏感級(jí)別高于Class 1A的器件為產(chǎn)品的極關(guān)鍵器件的產(chǎn)品制造區(qū)應(yīng)定義為yi級(jí)EPA,如無(wú)線產(chǎn)品和傳輸產(chǎn)品制造區(qū)。yi級(jí)EPA采用全mian嚴(yán)格的靜電防護(hù)措施。
二級(jí)EPA為基本的靜電放電控制區(qū)域,涉及靜電敏感物料的各個(gè)生產(chǎn)操作區(qū)域至少要定義為二級(jí)EPA,必須實(shí)施zui基本的靜電放電控制措施。
3.2 靜電防護(hù)區(qū)域基本的ESD控制措施
yi級(jí)EPA和二級(jí)EPA的劃分應(yīng)在綜合評(píng)估的基礎(chǔ)上進(jìn)行,他們的控制措施要求按照下表實(shí)施:
ESD控制措施
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yi級(jí)EPA
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二級(jí)EPA
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靜電電壓控制標(biāo)準(zhǔn)
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小于100V
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小于250V
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區(qū)域封閉性
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要求
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不要求
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出入口單向控制
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可選
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不要求
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防靜電標(biāo)識(shí)
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要求
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要求
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防靜電地板或地墊
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要求
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要求
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防靜電桌墊
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要求
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要求
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防靜電腕帶
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要求
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要求
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防靜電工作手套、指套
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要求
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要求
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防靜電工作服
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要求
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要求
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防靜電工作鞋
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要求
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要求
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防靜電工作椅
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要求
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要求
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腕帶測(cè)試儀和人體電阻測(cè)試儀
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要求
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要求
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ESD自動(dòng)測(cè)試記錄儀
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要求
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不要求
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防靜電烙鐵
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要求
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要求
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防靜電吸錫器
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要求
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要求
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靜電產(chǎn)生材料禁止帶入EPA
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要求
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要求
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非防靜電包裝的拆包
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區(qū)域外操作
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區(qū)域外操作或獨(dú)立工位操作
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離子風(fēng)靜電消除器
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要求
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可選
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接地系統(tǒng)監(jiān)控儀
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要求
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不要求
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用于產(chǎn)品的常用裝配、調(diào)試及輔助工具防靜電
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全部要求
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部分要求
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防靜電周轉(zhuǎn)工具
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要求
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要求
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防靜電包裝材料
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要求
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要求
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靜電電壓表和表面電阻測(cè)試儀
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要求
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可選
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防靜電文件夾
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要求
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可選
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防靜電作業(yè)指導(dǎo)書(shū)袋
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要求
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可選
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防靜電液
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可選
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可選
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防靜電狀態(tài)卡
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要求
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可選
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yi級(jí)和二級(jí)EPA區(qū)域的劃分及其控制措施主要適用于生產(chǎn)制造系統(tǒng),其它實(shí)體如實(shí)驗(yàn)室可以引用但不限于此。