LEAN ESD质疑炭黑覆层ESD托盘用于EPA内周转的合适性
LEAN ESD质疑炭黑覆层ESD托盘用于EPA内周转的合适性
& 对于现代电子制造企业的生产控制，电子器件或产品的ESD防护重要性持续提升。而生产过程中电子器件或产品的工序间周转几乎存在于每个电子生产工厂中。& 对于生产过程中用于静电敏感的器件或产品的周转包材，应满足EPA（ESD Protected Area，静电防护区域）内包装的ESD技术要求包括以下全部项目：1&周转包材任何会接触器件的表面电阻：10^4-10^11 Ω（&10^9更佳）；2&周转包材任何接触器件的表面对包材底部电阻：10^4-10^11 Ω（&10^9更佳）；3&周转包材任何接触器件表面的静电压：不超过器件的静电敏感电压值（一般以CDM敏感度为主要参考）。& 对于ESD周转托盘，炭黑覆层的ESD托盘几乎充斥着国内的绝大部分非无尘电子工厂中。问题是这种ESD托盘究竟可以为电子器件或产品提供多少的ESD保护？那么，LEAN ESD藉此对这种炭黑覆层的ESD托盘作以ESD防护方面的要点分析。价格电议,您可以向供应商询价得到该产品价格
产品型号：qt12156
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&&&&&&& ESD防静电袋又称屏蔽袋、银灰色袋，它是由cpp底料+电子镀铝+pet面料复合而成，产品性能优秀可以最大程度保护静电敏感元器件免受潜在危害,它们独特的四层结构可形成感应罩效应以保护袋内特品与静电场隔离.另外里面一层是由可消除静电乙烯组成,可以防止在袋内产生静电，广泛用于各类pc板、电脑主机板、声卡、显卡、网卡及静电敏感高科技电子产品的包装。
&&&&&&& 一般防静电防静电包装袋本身不容易产生静电但当包装袋外部发生静电放电(ESD)时，由于其屏蔽外部ESD性能不好，包装袋内部的电子器件会受到外部ESD(静电放电)的影响甚至损坏对静电非常敏感的器件。
&&&&&&& 例如:有的工厂的器件出厂时合格且使用了防静电防静电包装袋，但运输到客户时打开包装，就发现有些PCB板或器件不能正常工作，原因就是虽然防静电包装袋本身不容易产生静电，但不能屏蔽外部的ESD，例如在运输过程中，搬运机器带静电时可能发生机器模型(MM）静电放电装卸工人身体上带静电时可能发生人体模型(HBM)或人体金属模型静电放电等等，因此，普通的防静电包装袋表面电阻的指标不能起到屏蔽外部ESD的能力，对于这种器件，通常应选用防静电屏蔽袋。
&&&&&&& 苏州祺泰包装材料有限公司是一家专业从事各种软包装材料技术与产品研究、开发、生产和销售的企业。从国内外引进先进的生产设备，现有印刷、吹膜、复合、分切和制袋等生产设备二十台，并拥有一支高素质的职工队伍，公司不断致力于产品的技术创新，专门生产适用于电子、精密元器件、机械、医药、食品、化学等行业的品。&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&& 公司产品主要为机器设备包装，电子.食品.医药.化学等行业提供设备真空包装袋，镀铝编织复合袋，防静电铝箔袋,防静电真空袋,防静电屏蔽袋,复合防静电气泡袋,导电袋食品铝箔袋.食品真空袋.蒸煮食品真空袋,防潮防水铝箔袋,尼龙铝箔袋尼龙真空袋,药品铝箔袋,药品真空袋,印刷铝箔袋,印刷真空袋等系列产品,我公司的半成品膜有1米，1.2米，1.5米，2米，可以最大程度的满足客户的包装要求，欢迎垂询！
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联系地址：苏州工业园区金陵东路368号技术支持：&&&&实用ESD防护设计方法；陆健赵健徐佰新；无锡华润矽科微电子有限公司；论文摘要：本文就芯片设计中I/O口静电放电(El；1.引言；静电在芯片的制造、封装、测试和使用过程中无处不在；射频电路的频率一般工作在低频段（30K～300K；2.正文；2.1对于版图设计人员来说，整体把握电路ESD能；CS7732是带十四位模数转换电路的微控制器,采；通过对电路失效点分析，
实用ESD防护设计方法
无锡华润矽科微电子有限公司
论文摘要：本文就芯片设计中I/O口静电放电(Electrostatic Discharge, ESD)保护器件设计方法，在某一ESD失效模式下端口间ESD防护解决办法，及某些特殊内部结构制约整个电路ESD水平的解决办法；并介绍了一些新的射频电路ESD保护结构,对如何提高芯片整体ESD性能作了一定的实际研究与总结, 在整体把握电路的ESD水平上给出一点启示。
静电在芯片的制造、封装、测试和使用过程中无处不在，积累的静电荷以几安培或几十安培的电流在纳秒到微秒的时间里释放，瞬间功率高达几百千瓦，放电能量可达毫焦耳，对芯片的摧毁强度极大。所以芯片设计中静电保护模块的设计直接关系到芯片的功能稳定性，极为重要。芯片的抗ESD能力是可靠性方面的一个非常重要的因素，电路的整体ESD能力有时往往是客户接受产品的一个非常重要的门坎，对于版图设计人员来说，如何整体把握电路ESD能力已是迫在眉睫，而非单单某些PIN的ESD能力提高。一直以来，人们对电路的ESD保护都重点放在了I/O口处的ESD保护结构上，不遗余力的对其进行优化改进。这种优化措施对有的电路的ESD保护有很大帮助，但是对有的电路却没什么效果。针对这些优化ESD保护结构后仍旧没有改进的电路，我们进行了深入分析和大量讨论，发现电路的ESD特性不仅与电路中的ESD保护结构有关，还与电路内部结构有很大的关系。ESD防护电路的安排必须全方位地考虑到ESD测试的各种组合，因为一颗IC的ESD 失效是看整颗IC所有脚中，在各种测试模式下，最低之ESD耐压值为该颗IC的ESD值。
射频电路的频率一般工作在低频段（30K～300K），中高频（3M～30M），高频（400M以上），在低频和中高频的ESD保护可以沿用一般的保护结构，但当电路工作在高频端时由于静电放电保护电路所造成的寄生效应，通常会造成射频电路的功率增益衰减，并且会增加噪声，在GHz频段的损害会更严重。因此，工作在高频的射频电路对ESD保护提出了新的要求：低寄生电容，固定的输入电容(波动不超过1％)，不受衬底耦合噪声影响以及比较高的抗ESD电压。
2.1对于版图设计人员来说，整体把握电路ESD能力是一个渐近的过程。其必须以理论为依据，通过实际ESD测试为结论，通过IC缺陷分析仪找到失效点，再以理论为依据进行改进，通过实际测试验证的过程。以下结合两个电路的实际案例改进过程;分别对电路可靠性方面ESD设计思想从I/O防护、内部电路特殊结构、及射频电路ESD设计特点作为阐述。
CS7732是带十四位模数转换电路的微控制器,采用的工艺为CSMC 0.5um DPTM工艺。CS7732Y为CS7732的移线产品，采用TSMC 0.35um DPTM工艺。CS7732为多电源供电芯片，除了VDD,GND两个PIN外，还包括模拟电源VDDA和模拟地AGND，倍压电路所用的正电压VDDP和VSSP，及倍压电路输出VGG.其整个电路的耐压为：
通过对电路失效点分析，寻找失效原因。对电路内的失效端口CA,CB口分析： 从EMI分析看，电路损坏处在芯片内部，而本身的I/O薄栅管保护结构没有损坏。实际的保护结构如下图2.1：
考虑到电路的压点通过铝线直接与内部相连，，CA,CB PIN对VSSP打击时电路易在接内部电路NMOS管漏端最靠近CB PIN处损伤。大部分ESD能量在口上没有被泄放掉直接串入内部电路。根据实际版图情况后作了修改。在CA,CB PIN口 ，由原来直接通过铝线到内部电路NMOS管漏端的，现通过一有源区电阻再到NMOS管漏端,目的为了使大部份ESD 能量能在口上经寄生二极管泄放。为增加NMOS管寄生二极管的接触性，相应增加了两排孔。修改后版图图形如下图2.2：
CA,CB等模拟引脚只有单NMOS管保护，其ESD耐压维持在1.1KV附近，考虑到CA,CB
对VSSP失效主要为NS模式，所以在分版CS7732Y
CA,CB两脚增加了两个对VSSP的N型DIO，在线路上分析增加二极管对电路
功能没有影响。修改后的图形图2.3：
另外在电路内部的整体保护ESD结构为对于每个指状寄生二极管在版图上环境不一样，以至寄生的反向二极管局部承受的能量有差异。体现在栅上孔的排列，外SUB环上的孔排列。鉴于电路中其它保护单元结构与之相同，现全部对该保护结构更改。更改后的保护结构单元每个薄栅管孔的均匀性，衬底接触性一致，使ESD能量在每个泄放通路均匀流过。
通过以上修改：实际CS7732Y在CSMC 0.35um mixed signal 工艺平台上整体ESD水平从原来CS7732的&500V，提升到3200V
我们知道电路耐ESD水平是针对整个芯片的耐压程度来衡量的，其不仅仅只针对I/O区域的保护器件。一直以来，对电路的ESD保护都重点放在了I/O口处的ESD保护结构上，不遗余力的对其进行优化改进。这种优化措施对有的电路的ESD保护有很大帮助，但是对有的电路却没什么效果。针对这些优化ESD保护结构后仍旧没有改进的电路，我们进行了深入分析,发现电路的ESD特性不仅与电路中的ESD保护结构有关，还与电路内部结构有很大的关系。
下面就我们设计的一款计算器电路CS6057作为一个实际案例分析。
计算器电路6057的ESD保护电路，采用的是通用的RC保护结构，如图2.4所示：
电路中采用的ESD保护结构
我们曾经多次优化它的ESD保护结构，比如调整电阻、电容，以及后一级NMOS管的宽长比，还有一些其它细节，但是都没有太大改善，它的ESD特性一
测试结果：
盲目的只对ESD保护结构进行优化似乎没有什么效果。于是我们通过ESD失效分析，将分析的目标转移到了电路内部。通过照片定位分析，发现如下图（图
2.5）中标注的NMOS管处容易失效。
图2.5 电路失效分析的照片定位图
具体电路结构如下图2.6所示：
图2.6 失效处对应的逻辑结构
经过分析，我们发现失效的管子就是两个传输门中漏端接VDD的N1管。这是一个宽长比为5/0.5的普通NMOS管，这种结构如果只从逻辑结构上分析是看不出什么问题的，但是在版图上处理不当的话就很容易造成ESD击穿。再在这个电路中仔细查找了一番，发现类似的结构还有很多，比如一些用NCODE注入来实现的OPTION，还有一些斯密特触发器等等。逻辑结构如下图（图2.7）所示：
图2.7 斯密特触发器结构
经过分析，我们认为这种结构中的P3管和N3管都有可能是ESD的瓶颈所在，它在电源与地间受到ESD干扰时拿N管为例，一个N管的源端接VDD,而附近的一个N管源端接GND,其这两个相邻的管子寄生的电源地间NPN三极管被触发打开，造成该点处被烧毁。要想改良电路的ESD特性，就必须优化这些不合理的地方。
由此，我们制定出新的优化方案：电路中的NMOS管的漏端不能直接接电源，PMOS管的漏端不能直接接地。电路中所有的这种结构都要在不改变电路功能和性能的前提下加以优化。方案制定好以后，我们对电路进行了仔细梳理，逐个分析电路中的不合理结构。能与电源直接断开的就坚决断开，实在不能与电源断开的就串一个小电阻，相对来说隔离一下。内部电路优化完成以后，为了与以前的优化方案形成对比，我们对I/O口部分未作任何改动。
改良后的电路经过ESD测试，所有的管脚的ESD特性均超过2KV。
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文档介绍：*操作前的检查：EPA接地系统、材料、静电源二、ESD控制与防护*防静电工作台二、ESD控制与防护*接地要求设备10Ω610to10Ω61210Ω6二、ESD控制与防护*二、ESD控制与防护离子风机防静电桌垫防静电工作台屏蔽袋防静电地板警示标志防静电工作椅接地线手腕带防静电工作台组成*防静电测试参数静电电压材料表面电阻、体积电阻接地电阻二、ESD控制与防护*防静电测试仪器静电场测试仪兆欧计接地电阻测试仪/万用表二、ESD控制与防护*简易表面电阻测试二、ESD控制与防护*简易表面电阻测试二、ESD控制与防护*人体综合电阻测试仪二、ESD控制与防护*离子风机二、ESD控制与防护离子风机的主要作用是除静电，具有出众的除静电性能，防止静电污染及破坏。*环境控制温湿度控制、灰尘处理温度：20～30℃相对湿度：30～70%物料分区防静电区、非防静电区、坏件区、操作区、办公区、备用包材区、杂物区二、ESD控制与防护*防静电操作注意问题三芯插头和二芯插头烙铁的接地仪器、设备的对接与接地裸手拿持ESSD失效样品的处理二、ESD控制与防护*****课程目标ESD是电子可靠性工程的重要组成部分，本教材全面系统介绍了ESD基本知识和正确的静电敏感器件操作方法、ESD防护技术、如何进行ESD控制等知识。通过本教材的学习，可以理解ESD对电子产品的危害，明白ESD控制的重要性，掌握一些ESD防护方法，减少在工作中由于静电产生的危害,提高产品的可靠性为提高电子产品的可靠性打下基础。*ESD课程大纲一、ESD基本知识二、ESD防护与控制*一、ESD基本知识日常生活中常见的静电现象:严寒的冬天，当您脱下暖和的毛衣，您会听到哔哔啪啪声，干燥的冷天,当伸手去开车门或窗户,会感到触电的感觉，用手去抚摸家里的猫,您会发现猫竟然怒发冲冠。静电：就是物体表面的一种处于相对稳定状态的电荷。它所产生的效应包括带电体之间力的