1. ESD圈-推进万物互联制造工业的静电防护首页
  2. 技术资源
  3. 静电技术

设备ESD/EOS管理-ESD干货二

第二部分跟大家分享的是我们公司这边设备ESD/EOS管控的基本流程,主要以我们这边测试机台之前的HANDLER为例。

首先,大家看下图。我们公司的设备管理包含两部分:一个是入厂前的管理,另一个是入厂后的管理。当我们需要买一台新类型的设备时,我们的设备使用部门会通知到Q部门、采购部门、设备部门和供应商,针对设备的功能讨论,除了列出常规的功能要求以外,还会列出ESD/EOS要求,包含以下部分:

1.绝缘物的管控要求:

绝缘物有两类,第一种是移动绝缘物,我们要求产品路径30cm内所有移动的绝缘物需要做屏蔽/耗散处理。以测试前的设备为例,30cm内涉及到的移动绝缘物如手臂上的电线和一些气管。我们要求供应商做了防静电的坦克链,部分使用金属包裹物包裹起来。

第二类是固定的绝缘物,我们要求15cm以外的所有固定绝缘物做一些加固措施,15cm以内的需要做一些屏蔽或者包裹措施。

此外,因为前面提到的封装好的产品的背面都是绝缘的材质,所以在这个特殊的设备里我们加了5-7台离子化设备,且需要实现与设备的LINK。

2. 治具/tooling管理的要求

为防止产品过程中被充电,要求产品直接接触或产品静电传输路径中的部分必须是导体或耗散性材料。如跟产品非金属面接触可以是导体,如跟产品的引脚面接触,则必须是耗散性材料。

这个机台跟产品引脚面直接接触的只有一个部件,就是KIT。KIT是铝合金材质,我们全部要求做阳极化处理。阳极化的厚度和颜色等都会作相应的要求。

这个机台与产品非管脚面接触的部件主要是吸嘴部分。吸嘴要求必须是耗散性材料或导体材料。耗散性吸嘴的选取有一些考虑点,既要考虑对产品是否造成机械伤害,还要考虑ESD风险。

这时候可能会用到静电序列表,因为吸嘴在吸取产品过程会有摩擦、接触分离等动作,所以尽量选择与要吸的产品材质相同或者在序列表中相近的材料,这样可以减少电荷的产生。

3. 模块接地、滤波、屏蔽的要求

我在封测这几年来,遇到ESD/EOS Case几乎大部分都是接地不良、接地错误引起的,所以我认为接地是整个ESD/EOS防护中最重要的环节。

首先是接地,我们把设备部件分为两个部分,第一类是固定固件,第二类是移动部件。固定部件必须小于1欧姆,产品路径的移动部件体系里面很多建议小于1M欧姆,我们这边是要求10欧姆以下。

另外,产品30cm内非产品路径我们要求接地必须小于1M欧姆。然后我们会跟供应商共同讨论接地路径的要求、接线顺序的要求及各类线与接触部件的紧密结合问题以及接地线的要求,如接地线过长会有一些感应电流电压,这些都会是risk点。此外,我们部分机台还要求接地线电源线加装过滤器,尽量地降低noise。

最后是EMI的管控。对于机台本身而言,开关、继电器和变频的电动机等其他工具都可能有电磁干扰,而我们半导体封测行业会有很多射频类产品,EMI或多或少会造成影响。

我们部分机型有要求马达等EMI源需要做屏蔽等方法处理,机台内部还会增加一些去干扰的装置,如为设备的玻璃等非金属部件增加一些屏蔽膜。

此外,设备后续进厂时,部分高敏感区域会增加一些屏蔽网。以上是入厂前的一些要求,下面再讲一下入厂后的管控方法。

入厂后的管控包括三个部分,入厂BUYOFF、周期性检查、修机/改机/移机检查。

入厂的BUYOFF,第一个点是资料检查,如供应商的出厂报告、吸嘴的QUALIFY报告;

第二个点是机台的目视检查,主要检查设备的ESD协议中提到的接地线的外观要求、接口处机械应力的要求、ESD防护工具如离子风机数量、屏装置等要求;

第三个点是测量,可能会用到以下装置:

1. 插座检测仪-检查插座火零地线的正确性;

2. 示波器,主要检查电瞬变,尤其马达等部件;

3. 手持式及实时监测的静电电压表或场强仪,侦测过程中的摩擦电压及机台运行过程中的产品带电情况;

4. 高阻表,检测设备上的高阻值材料;

5. 静电放电侦测设备,侦测运行过程的放电事件;

6. EMI侦测装置,侦测电磁的一些参数;

7. 万用表,检测各类较低阻值部件的接地状况及漏电压检查。

选取测量装置时,必须要考虑测量装置的精度和响应速度等问题,如静电压表的部分标准要求是4倍。假如产品从设备某个点穿过需要10s,我们选取的仪表相应速度必须要小于2.5s,这样才能获取较准确的值。

测量装置确认后开始测量的内容包含两个部分:一个是静态,在机台的静止状态下检查其插座、电瞬变、材料的摩擦电压、各部件的阻值及接地状况;

另一个是动态测量,准备相应具有代表性的产品,使用静电放电装置、实时静电电压装置和EMI侦测装置对设备运行过程模拟产品生产来进行监控。BUYOFF将相关讯息汇总并记录。

以上是我们BUYOFF的一些基本要求,再介绍一下第二部分的周期性检查。

周期性检查与BUYOFF类似,但主要侧重于接地的检查、电瞬变、漏电压、离子化设备和运行过程正式产品带电情况的检查,部分已实现了实时监测的时间问题,在此不作叙述了。

第三部分是修机改机。我在前面曾讲到我在封测行业遇到的大部分异常都由接地引起,而在我做的统计中,接地引起的大部分异常都由修机改机和以后的执行不到位引起。

几年前我们一个客户曾反馈他的产品有明显的低良。随后在做FA时发现,确实有明显的ESD/EOS不良,并且不良率平均在20%到50%之间,最高可能达到55%或56%。下图中我们可以看到芯片上有明显的损伤。

与客户沟通后,在客户头一批工程的By站别分别确认问题点(做完一个站别就做一次O/S测试),几个站别后都未发现明显不良。但当做到一个辅助工序时,我们发现了大比例不良。于是我们对该站别进行两组试验验证来分析:

最后我们再次实验进行确认,大家可看下图。红色画出的载具的下面原是一个金属垫片。载具本身有相关的高度要求,但人员改进中将绝缘垫片加在金属垫子上,使整个载具被完全孤立。同时,载具下面的马达本身就是EOS的很大的风险源。这使得运行中载具和旋转轨道带电,造成产品在传输过程中发生放电现象。

然后,我们在进一步的确认中发现:不合格的载具下面原来为金属垫片,人员改机后由于载具高度问题改成绝缘垫且未及时接地,导致其完全孤立,而载具下面有一个马达,运行后整个载具/旋转轨道带电,当旋转轨道将产品传输至直行轨道就会发生放电。

上述例子是非常典型的修机改机以及管控不到位引起的异常的辅助站别案例。因此,我们在日常防护中不能忽略任何一台设备,特别是辅助站别非常容易被忽略。

后来我们对修机改机的一些设备作了管控。要求每个站别必须登记信息表,包括修机改机的接地状况等,保证每个部件都OK才能进入生产作业。

图片来源网络。

本文由ESD圈收集整理分享,如转载请注明出处:https://www.esd0.com/technology/static/2321.html;

如有侵权,请邮件联系 admin@esd0.com 删除。

=======================================

本站发布的文章以及附件仅限用于学习和研究使用;不得将上述内容用于商业或者非法用途,否则,后果请用户自负。

本站信息来自网络,版权争议与本站无关。您必须在下载后的24个小时之内,从您的电脑中彻底删除上述内容。

如果您对本站的标准感兴趣,请前往对应的标准官方网站购买并得到授权。如有侵权请邮件与我们联系处理。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注