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電子產品防靜電控製大綱

日期：2025-05-08 00:09
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摘要：
 
電子產品防靜電控製大綱
1.範圍
1.1 主題內容
本標準規定了靜電敏感電子產品的靜電放電控製要素，還規定了質量保證規定、資料要求、檢查及評審等內容。
1.2 適用範圍
本標準適用於從事表1 所列功能的機構、承製方、轉承製方。
本標準的某些部分不適用於所有的訂購方或使用方，訂購方應按本標準規定出相應的要求。本標準不適用於電觸發引爆裝置，也不適用元器件的設計要求。
1.3 應用指南
本標準可以剪裁，承製方應為訂購方選定表1中合適的控製大綱功能和要素，並經訂購方認可。
1.3.1 當訂購方指明產品是重點工程中的關鍵件時，其ESD 控製大綱還應包括3 級靜電放電敏感元器件、組件和設備（見5.2.1）。
1.3.2 對承製方冇有執行ESD 控製大綱的元器件、組件和設備，訂購方可以拒收或另行采購。
2 引用文件
GJB 450-88 裝備研製與生產的可靠性通用大綱GJB 5 97-88 ：微電路總規範
3 定義
3.1 術語
3.1. 1 靜電放電electrostatic discharge ( ESD )
兩個具有不同靜電電位的物體，由於直接接觸或靜電場感應引起的兩物體間的靜電電荷的轉移。
3.1.2 接地grounding
電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體（如大地、艦船或運載工具外殼等）。
3.1.3 操作handling
在檢查、製造、裝配、試驗、修理、返工、維護、安裝、運輸、失效分析、捆紮、包裝、打標誌或掛標簽等類活動中，用手搬運機器裝運產品的活動。
3.2 縮寫詞
3.2.1 DUT device under test
試驗樣品
3.2.2 ESDS electrostatic discharge sensitivity
靜電放電敏感。
4一般要求
承製方應按本標準的要求製訂、執行和提供ESD 控製大綱。表1 中適用的控製大綱功能和要素也應用在轉承製方和其他有關機構，以便為ESDS 元器件、組件和設備提供連續的保護。
5 詳細要求
5.1 ESD 控製大綱計劃
承製方應按合同或訂單要求提交一份適用的ESD 控製大綱計劃供訂購方認可。
5.1.1 轉承製方ESD 的控製
承製方應保證轉承製方製訂並執行，ESD 控製大綱。
5.2 ESDS 元器件、組件和設備的分級
承製方應將合同中的ESDS 元器件、組件和設備標，明工級或2 級，高可靠或關鍵設備的元器件和組件，應標明3 級。
5.2.1 敏感度分級
1 級：易遭按5.2.1.1 確定的0 / u1999VESD 電壓危害的電子產品。
2 級：易遭按5.2.1.1 確定的2000 乙3999VESD 電壓危害的電子產品
3 級：易遭按5.2.1.1 確定的4000-15999VESD 電壓危害的電子產品。
注：在本標準裡，元器件、組件和設備的ESD 敏感電壓為16000V 或以上者，認為是非靜電敏感產品。
5.2.1.1 元器件分級
元器件的ESD 敏感度分級應按下列方法之一確定；
a.按相應的元器件規範中規定的ESD 敏感度；
b.附錄B （參考件）分級；
c.另有規定，或承製方有選擇時，由附錄A （補充件）的試驗確定敏感度，ESD 敏感度試驗報告應符合合同或訂單要求。
5.2.1.2 元器件重新分級
分級方法應寫入EsD 控製大綱計劃，元器件的敏感度比附錄B （參考件）指出的要低時，應按5.2.1.1 的a 或c 重新分級。
5.3 設計保護
組件和設備的設計應能為*敏感的ESD 元器件提供ESD 保護。其*低要**：
組件― 2000V
設備― 4000V
5.3.1 元器件和組件的保護
必須用1 級ESDS 元器件時，組件應接入保護線路，以滿足5.3 的設計要求。
5.3.2 設備保護
用於滿足設計規定要求的試驗方法或分析技術應得到訂購方的同意。
5.4 保護區
操作無EsD 保護罩或包裝的ESDS 元器件、組件或設備應在保護區裡按照ESD 保護操作程序（見5.5 ）進行；若不可能在保護區裡操作時，應采用詳細的替代操作措施和程序或該操作區內的靜電電壓應低於按5.2.1.1 確定的相應產品敏感的*低電壓。
保護區要掛有標明靜電**工作區的警示牌，未采取防靜電保護的人員不得進入。
5.5 操作程序
應該研究、製訂和執行ESD 保護的操作程序。程序的詳細要求取決於保護區提供的控製程度，保護區為防靜電放電危害提供的保護程度越低，程序應越詳細。操作程序應按合同或訂單的要求提供。5.5.1 設備的安裝和貯存
設備的安裝和貯存要求如下：
a.設備安裝前。要求保持ESD 保護罩或包裝原封不動；
b.設備外部端口和連接器上的ESD 保護罩或帽應該直到安裝時才拆去；
c.將不通電的連接器、電纜連接到與ESDS 產品相連的插座之前，連接器的插頭和電纜屏蔽線（連接器外殼）應該接地以釋放所有的靜電電荷。接於ESDS 產品端點的電纜應該作為ESDS 產品按5.5 來操作。5.6 保護罩
ESDS 元器件、組件處於不工作狀態或保護區外時，應該用ESD 保護罩或包裝把他們封閉起來，ESDS 產品的保護罩應該符合5.10 的要求。
5.7 訓練
對所有執行或監督表1 中所列內容的人員應該經常進行訓練。人員的訓練記錄應提供給訂購方或其指定的現場檢查代表。
5.8 硬件的標誌
5.8.1 元器件
ESDS 微電路的標誌應符合GJB 597 ，其他ESDS 元器件的標誌應符合有關產品規範的規定。
5.8.2 組件
ESDS 組件應按圖1 標誌。符號應標在將它裝入下一個較高層次的組件時容易看見的位置上，由於組件的尺寸或方向不能滿足這一要求時，訂購方應該同時研究和采用替代的
5.8.3 設備
含有ESDS 元器件和組件的設備按圖1 標誌，符號應標在設備的外表麵，而且在人員接觸設備內的ESDS 元器件、組件前容易看到：並將“含有靜電放電敏感元器件”的警句標在圖1 所示符號旁邊。
5.8.3.1 設備外部端口
靜電敏感符號（圖1 所示）應標在設備外表麵上內連ESDS元器件和組件的端口附近。
5.9 文件
5.9.1 交付文件
交付使用的文件上應將1 、2 或3 級ESDS 元器件、組件和設備及連接ESDS 元器件、組件的連接器、試驗點、端口都標上“ESDS ”字樣或圖1 所示符號。文件一般應包括成文的ESD 保護程序。
5.9.2 可不交付文件
承製方用於執行ESD 控製大綱的可不交付文件上，應將1 、2 或3 級ESDS 元器件、組件和設備都標上”ESDS”字樣或圖1 所示符號，可用明確的分級數據代替識彆標誌。
5.10 包裝和標誌
ESDS 產品的ESD 保護包裝應按產品規範或相應的產品包裝規範進行包裝。另外，與設備內的ESDS 元器件、組件相連的設備外部端口應使用ESD 保護帽。
外包裝箱上應標上圖1 示符號，並標上“注意：敏感電子元器件，儲運中，切勿靠近強靜電、強電磁、磁場或放射場”的警句。
5.11 質量保證規定
為保證符合本標準的規定，承製方應製訂質量保證文件，其條款中還應包括對轉承製方、銷售方執行ESD 保護要求進行監督和審查。
5.11.1 內部質量記錄
承製方應該具有並保留每一項質量評價的內部記錄，以確保與ESD 控製大綱一致。這些記錄應說明評價日期、參加者、評價項目、評價目標（目的）、檢查出的問題以及有關建議和糾正措施。
5.11.2 內部質量報告
承製方應該具有按本標準規定進行的質量評價結論和建議的內部報告。質量評價報告應說明進行的活動，測出的問題、必要的糾正措施、對出現質量問題的分析以及改進建議。
5.12 評審和檢查
承製方應該對5.12.1 和5.12.2 中各項進行評估，為正式評審和檢查作好計劃和準備工作，並確保要求的文件齊全。當需要確定是否與本標準規定的要求相符時，訂購方有權檢查、評審本標準規定的文件。承製方擬定的設計評審和計劃實施的評審都應包括ESD 控製大綱要求。訂購方或其指定代表可選擇參加評審。根據要求，在承製方認為方便時，可提供評審和檢查記錄。
5.12.1 設計評審
評審時，應提供與ESD 控製大綱有關的設計決策，它應包括：
a. 1、2 級或3 級ESDS 元器件、組件和設備以及ESDS 外部端口（見5.2.1 和5.9 ）的鑒定；
b.組件和設備的分級電路分析結果（見5.3.2 ) ;
c.組件（見L 3.1 ）、設備連接器、端口以及測試點（見5.3.2 ）的保護電路；
d.包括編入保護操作程序的文件的標誌（見5.9 ) ;
e.硬件的標誌（見5.5 )
f.為滿足本標準要求所存在的問題、對該類問題的綜合分析以及采取措施的建議；9.元器件的選擇、分級方法和原理。
5.12.2 計劃實施的評審
按下述內容進行評審：
a. ESD控製大綱計劃的執行（見5.1 ) ;
b.保護區的總體設計、結構及維護要求（見5.4 ) ;
c.用於控製操作ESDS 元器件組件和設備的保護程序：（見5.5 ) ;
d.監控保護區的持續有效約質量保證方法和程序（見5.1 ) ;
e.進行ESD 控製大綱檢查的質量保證方法和程序（見5.11 、5.12 ) ;
f.承製方近期訓練計劃（見5.7 ) ;
9.ESDS 元器件、組件和設備的保護罩和包裝（見5.6 和5.10 ) ;
f.為滿足本標準要求所存在的問題、對該類問題的綜合分析以及采取措施的建議。
5.13 失效分析
當合同或訂單要求引用GJB 450 中項目104 或301 時，失效分析應包括ESD ；失效模式、原因及糾正措施的建議。
 
附錄A
靜電放電敏感度分級試驗
（補充件）
Al 範圍
Al.1 主題內容
本附錄規定了靜電放電敏感度分級試驗（見5.2.1.1c ）的準則和程序。
Al.2 適用範圍
本附錄適用於微電子器件靜電放電敏感度分級試驗，其他靜電敏感元器件也可參照使用。
A2元器件適用性要求
A2.1 概述
按本附錄規定進行元器件的ESDS 分級試驗時，應把試驗日期通知訂購方，訂購方有權親自觀看試驗和評審試驗數據。該分級試驗應視為破壞性試驗，試驗過的元器件不能作為交貨產品。
A2.2 分級試驗報告
分級試驗報告應符合合同或訂貨單的要求。
A3 設備
A3.1 試驗設備
靜電放電脈衝模擬器和DUT 插座應符合圖Al 的電路，該電路能產生圖A2 所示特征的脈衝波形
 
分級試驗電路（人體模型）
R1 = 10^6-10^7 Ω R2 ＝1500R±10 %
C1=100pF+10%（絕緣電阻*小為10^12R）
S1-高壓繼電器（無抖動型，水銀繼電器或等效的繼電器）。
S2-普通閉合開關（在脈衝放電和電容測量時斷開）
注：① 寄生效應對本模擬電路有強烈的影響。跨接繼電器和電阻端的電容量及線路和各元件上的電感量應減至*小。
② 為防止C1 瞬時再充電，在S1 接到充電位置時，將電源電壓調小一些。
③ 在校準和試驗期間，不允許變動DUT 插座。
④ 不允許采用換接模擬器A、B 端來獲得相反的極性。
⑤ C1代表了有效電容（見A3.3.2 ）。
⑥ 電流探針應用雙線屏蔽電纜連接到示波器的50n 輸入端。電纜長度不能超過0.9m。
靜電放電敏感度分級試驗電流波形示意圖（人體模型）
注：① 電流波形應按A4.1 規定的程序來測量，所用設備應符合A3.1 的要求。
② 電流脈衝波形應具有下列特征；
Tri （上升時間）：小於10ns
Tdi （衰減時間）：1 50 土Zons
Ip（峰值電流）：表Al 中所選電壓等級對應的IP 土10 ％範圍內。
Ir（振蕩電流）：衰減應平滑，出現的抖動，雙時間常數或不連續的值應小於Ip *大值的15％，且脈衝開始100ns 後不應觀察到。
A3.2 測量儀器
儀器包括能檢查模擬器輸出脈衝波形是否符合圖AZ 要求的示波器、放大器和電流探針等。
A3.2.1 示波器和放大器
示波器和放大器組合電路應有*小350MHz 的帶寬和*低0.25ns / cm 的掃描時基。
A3.2.2 電流探針
電流探針應有*小350MHz 的帶寬。
A3.2.3 充電電壓探針
充電電壓探針應有*小1000M 蛇的輸入電阻和*大4 ％的分壓比。
A3.3 校驗
周期性的校驗至少應包括下述內容。
A3.3.1 充電電壓
顯示模擬器充電電壓的儀表應校準，以指示圖Al 中C 、D 兩點間的實際電壓，其值見表Al 的規定。GJB 1 649-93
表Al 模擬器充電電壓（vs ）等級與峰值電流（lp ）的關係
級彆
Vs/V
Ip/A
1
500
0.33
2
1000
0.67
3
2000
1.33
4
4000
2.67
注：IP 是在電流波形檢驗過程中流過RZ 的峰值電流，大約為V " / 1500 吼
A3.3.2 有效電容量
把圖Al 中的C1充電到特定電壓（見表AI ) ，在試驗插座無試驗樣品和試驗開關斷開的情況下，把C1所充的電荷放電到圖Al 中A 、B 兩點的靜電計、庫侖計或已校驗的電容器來測量有效電容量。在規定的電壓範圍內，有效電容量應是100PF 土10 % ，有效電容量應定期在1000v 電壓下進行校驗（注意：需串聯一個電阻來減慢放電過程和得到正確的測量結果）。必要時，可采用其他等效的方法。
A3.3.3 電流波形
對表Al 中的每**電壓分彆按A4.1 所述過程測定電流波形，每**電壓的電流波形應滿足圖A2的要求。
A3.4 鑒定
對新儀器或經過大修的儀器應進行驗收檢驗。檢驗應包括下述內容（但不**於此內容）。A3.4.1 電流波形檢驗
以*靠近B 端（見圖AI ）的管腳為參考點，檢驗每個管腳上的電流波形。所有波形均應滿足圖A2的要求。標記出顯示*差波形（接近於臨界極限）的管腳對，用於A4.1 所要求的波形檢查。
A4 程序
A4.1 靜電放電模擬器電流波形的檢驗
為保證模擬器正常工作，進行ESD 試驗每次換班開始或每次改變試驗插座／插板後的試驗前均應進行電流波形檢驗。如果模擬器不滿足所有的要求，則*後一次合格檢驗後所做的所有分類試驗都必須重做。在裝置的*初鑒定和重新鑒定時，應將按A4.1.3-A4.1.5 的要求觀察到的波形拍攝成照片，作為文件保存以供審查和比較（也可用貯存的數字化圖象代替照片）。
A4.1.1 把冇有試驗樣品的DUT 插座安裝到模擬器上，在DUT 插座的兩個管腳孔上跨接一段短接線，把其中一個管腳連接到模擬器的A 端，另一個管腳連接到B 端（見圖AI ）。
A4.1.2 把電流探針繞接到靠近B 端的短接線下，將模擬器的充電電壓源Vs 設置到符合表Al 中第4 級的4000V 。
A4.1.3 觸發一個模擬器脈衝並觀察電流波形的前沿，電流波形應滿足圖AZ 的上升時間、峰值電流和減幅振蕩要求。
A4.1.4 再次觸發模擬器脈衝，並觀察整個電流波形，脈衝應滿足圖AZ 的衰減時間和GJB 減幅振蕩要求。
 
 
 
 
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