原创 电容式触摸屏(CTP)模组工厂中的静电损坏实例启示

2022-4-26 11:04 1109 6 5 分类: EDA/ IP/ 设计与制造 文集: 生产制造ESD管理
1. 专业术语名词:
TP:Touch Panel,触控屏或触摸屏。
CTP:Capacitive Touch Panel,电容式触控面板(俗称“电容式触摸屏”),当前触摸屏触控识别技术最常用的一种。
FA:Failure Analysis,失效分析,电子制造工厂的一个必备职能部门,跟进解决工厂生产中产品的各种不良品的分析解决。
“防静电”:国内电子行业内最具代表性的一个静电防护的传统认知概念,即“防静电”物料通过其表面呈现导电型或静电耗散性(表面电阻<1E11 ohm),在其表面接地时,实现其表面的低静电带电(静电压足够低,如小于100V)。
2. 触摸屏模组工厂中的静电损坏案例
2018年,一触摸屏生产工厂TP模组段的生产线上检出异常多的不良品,经工程FA分析确认为静电导致的ITO sensor击穿炸伤,并将风险工序锁定于TP的撕膜工序。

图1,CTP ITO sensor搭接处的静电损坏症状

该TP撕膜工序以手动的方式在一个真空吸附的机台上完成。该撕膜工序基于过往的静电防护的一些认知,当时已经采取的主要技术措施包括:

1.TP撕膜平台TP方式的区域贴附“防静电胶带”(表面电阻:1E8-2E9 ohm);

2.TP撕膜平台上方安装离子棒(Keyence),用于消除TP撕膜过程中产生的大量静电;

3.使用常规的Electrostatic Field Meter(静电场测试仪),在TP撕膜后检测TP的静电带电,确认离子化的静电消除是否有效(当时的检测数据|U|<200V/inch);

4.手动撕膜操作员佩戴静电手腕带接地,并佩戴“防静电手套”。

图2,CTP撕膜机台上实测TP撕膜过程中的静电带电风险

然而,尽管该撕膜工序采取了以上的“防静电”措施,该工序导致的静电损坏不良率仍然很高(1%左右)。

此后,经过专业机构的技术分析后提供了区别于业内以往所有的静电防护技术性方案(基于静电场敏感型微电子的静电防护技术原则),将其撕膜平台进行改造,在此后的小批量生产验证已经长时间的正常量产,该工序导致的静电损坏不良率始终低于0.01%

3. 电子工厂静电防护实践启示

该触摸屏工厂撕膜工序的静电导致的TP产品损坏案例,揭示了当前业内一类非常普遍极具代表性的静电防护技术性认知:

 1> 操作人员只要可靠接地(佩戴静电手腕带),操作电子产品边不会发生静电导致的产品损坏(事实上本案例的主要静电风险来自于产品的撕膜过程,而非人体);

 2> 接触电子产品的机台表面,必须满足表面导电性或静电耗散性,并接地(机台表面对地电阻<1E11 ohms)(事实上本案例的最终解决技术方案恰恰相反)

 3> 撕膜过程产生的大量静电,只要安装高效的离子化静电中和措施(Keyence的离子棒静电消除性能业内几乎属于第一梯队),便可以避免产生静电不良(而事实上,最终的技术性分析结论表明该撕膜工序原有的机台设计,安装离子化并没有达到有效消除撕膜过程累积大量静电的目标)。

  微电子器件、产品在生产制造阶段的静电防护,要根据微电子器件不同的静电敏感特性及其静电失效机理,相适应制订(差异化)的静电防护技术方案,同时在工厂生产线中评价现场静电防护措施有效性的检测方法,也要依据不同生产工序的静电条件通过做进一步的纠错、容错分析后,最终得到可以正确指导工厂静电防护措施不断改进的目标。换句话说,如果对微电子器件、产品的生产工厂不加任何甄别地制定“一刀切式”的通用型静电防护方案,那么一定有些微电子器件的工厂生产中的静电导致的不良损失不能得到有效解决。

作者: Copper_Hou, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-3980254.html

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文章评论2条评论)

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自做自受 2022-5-7 17:02

三点启示可见老板型企业特色,为了降低成本最大化而以牺牲质量为代价。不见棺材不落泪。

青峰 2022-5-2 21:12

所以,具体措施能给同学们传授一下吗?
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