電 話：+86-755-83867315| 潔凈室中的ESD問(wèn)題（2） |
劉斌
表面阻值和相對(duì)濕度
按照ANSI/ESD S541-2003標(biāo)準(zhǔn)（ESD包裝及材料標(biāo)準(zhǔn)），表面阻值率大于1011歐姆的材料屬于絕緣材料。絕緣材料由于不導(dǎo)電，附帶的靜電荷可能在材料表面保持幾秒鐘或者更長(zhǎng)的時(shí)間。表面阻值的降低或升高往往與相對(duì)濕度有關(guān)。材料1011歐姆阻值時(shí)的相對(duì)濕度是該材料保持靜電耗散特性的臨界點(diǎn)。用于包裝靜電敏感器件的材料需要有較低臨界點(diǎn)，因?yàn)樵诓僮骰蜻\(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中有可能出現(xiàn)干燥的空氣環(huán)境。在沒(méi)有靜電屏蔽包裝的情況下，沒(méi)有泄放到大地的摩擦靜電荷（由于表面摩擦所產(chǎn)生）可能讓器件遭受靜電場(chǎng)感應(yīng)損傷。
表３是不同相對(duì)濕度情況下產(chǎn)生靜電的比較。在ＡＮＳＩ／ＥＳＤ?。樱玻埃玻皹?biāo)準(zhǔn)中，建議環(huán)境濕度控制３０—７０％范圍。相對(duì)濕度低于３０％時(shí)，物體很容易產(chǎn)生靜電。按照ＥＳＤＡ（美國(guó)靜電放電協(xié)會(huì)）有關(guān)表面電阻的標(biāo)準(zhǔn)(ANSI/ESD STM11.11-2001)，平面材料測(cè)量表面電阻前，須在相對(duì)濕度12% +/-3%，溫度730F +/-50F（譯者：原文如此）環(huán)境下預(yù)處理４８小時(shí)?？梢钥闯觯鼭裥缘模牛樱牟牧系谋砻骐娮枧c相對(duì)濕度存在必然的聯(lián)系。防潮袋（ＭＢＢ）在干燥環(huán)境下（低相對(duì)濕度）仍然能夠保持良好的靜電耗散特性，因此被認(rèn)為是有非常好的防靜電特性。
使用干燥空氣或氮?dú)獠⒀b入干燥劑，去除ＭＢＢ中的濕氣后，袋中的相對(duì)濕度可以達(dá)到４％以下。在于處理４８—７２小時(shí)后，取出袋中的承載物，袋子的表面電阻測(cè)量結(jié)果可以評(píng)估該材料能否保持抗靜電特性。圖１是ＡＮＳＩ／ＥＳＤ ＳＴＭ１１．１１－２００１的測(cè)量方法示意，圖２是不同材料的測(cè)試結(jié)果的例子。
ANSI/ESD STM11.11-2001標(biāo)準(zhǔn)可以用于評(píng)估晶片盒、晶片隔板、輸送帶、凈化紙、膠片、樹(shù)脂玻璃、聚碳酸酯殼、阻隔袋/屏蔽袋、潔凈泡棉、聚酯盒以及其他物品的防靜電特性。
ANSI/ESD STM11.13-2004 ——小物體的測(cè)量
限于篇幅，本文不能介紹所有表面電阻的方法。這里重點(diǎn)介紹一下針對(duì)規(guī)格大小不能使用ANSI/ESD STM11.11-2001標(biāo)準(zhǔn)中的環(huán)狀電極進(jìn)行測(cè)量的潔凈室材料的表面電阻測(cè)量，這就是ANSI/ESD STM11.13-2004標(biāo)準(zhǔn)(測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn))。圖3是防靜電真空吸筆和吸盤的檢測(cè)示意圖。該高分子聚合物在使用較長(zhǎng)時(shí)間后會(huì)老化，吸盤的其表面電阻增加會(huì)變?yōu)榻^緣材料。
熱成型或真空成型的托盤在潔凈室中非常常見(jiàn)，而其中許多盤的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。用于測(cè)量平面材料的環(huán)形電極無(wú)法測(cè)量諸如抽屜型的吸塑盤，因此，ANSI/ESD STM11.13-2004對(duì)于手套、托盤、真空吸盤、晶片盒、膠片和其他的小結(jié)構(gòu)聚合物的測(cè)量提供了有利的支持。
表4是一個(gè)典型的檢測(cè)結(jié)果，可以看出該托盤的檢測(cè)結(jié)果是可靠的。
ANSI/ESD S7.1-2005是有關(guān)地面檢測(cè)的。
ANSI/ESD S7.1-2005是非常好的地面評(píng)估方法，從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻和對(duì)地電阻（RTG）兩個(gè)方面檢測(cè)地面的防靜電性能。導(dǎo)電型（永久性防靜電）地板設(shè)計(jì)的電阻不超過(guò)106Ω，而一般的測(cè)量方法針對(duì)的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻在106~109Ω的地板。一塊可以防止摩擦靜電的地板，在遇到人體穿著絕緣鞋的時(shí)候，其靜電泄放能力可能就不夠了。圖4、圖5分別是地面對(duì)對(duì)點(diǎn)和工作臺(tái)面到接地點(diǎn)的阻值測(cè)量示意圖。
工作站人員安全考慮——ANSI/ESD STM4.1-1997：承載電流能力
4—21mA的交流電可以使人體反射；21—40Ma可使肌肉痙攣；40—100mA可導(dǎo)致呼吸困難。工作站的電阻小于106Ω時(shí)，從帶電器件放電模型（CDM）和交流電安全角度看，其導(dǎo)電性過(guò)強(qiáng)。所以，所有的不銹鋼推車、工作臺(tái)、工作架的表面都應(yīng)該鋪墊潔凈室專用的靜電耗散臺(tái)墊。
按照《DOD手冊(cè)-263》155、156頁(yè)中所有ESD的描述，阻值靠近高值端的抗靜電材料靜電泄放可能太慢，阻值靠近導(dǎo)電端的抗靜電材料有放電和安全的風(fēng)險(xiǎn)。導(dǎo)電材料的表面導(dǎo)致ESD敏感器件受損的原因可能是靜電的快速放電和靜電對(duì)地泄放過(guò)快。工作臺(tái)的表面電阻控制在106~109Ω，同時(shí)連接一個(gè)1MΩ的電阻接地，可確保安全。圖5是對(duì)地電阻（RTG）測(cè)量的示意圖；圖6是ANSI/ESD S7.1-2005點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻檢測(cè)方法草案。
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