半导体封装测试车间里,明明没有明火、没有强腐蚀化学品,为什么还要把“防静电”当成头等大事?原因很直接:静电放电(ESD)对芯片的伤害往往是“看不见的”。有的器件当场失效,有的则是参数被悄悄拉低,后续在老化、温循或客户使用中才暴露问题——返工、报废、投诉、批次风险全都跟着来。封测环节工序多、人员和物料流动大、摩擦接触频繁,是ESD高发区,防静电做不好,良率和可靠性很难稳。
一、封测为什么更怕静电?“敏感器件”遇上“高频接触”
封测的典型工序包括:来料检验、切割/划片后处理、固晶(Die Attach)、焊线(Wire Bond)、塑封(Molding)、去披锋、镀锡/电镀、分选(Sort)、测试(Final Test)、编带包装(Taping & Reeling)等。你会发现这些工序有三个共同点:
接触与摩擦多:手拿、夹具、托盘、吸嘴、传送带、胶带、包装材料都会产生静电。
器件暴露阶段长:裸片、半成品在不同站点之间流转,任何一次放电都可能造成损伤。
失效更隐蔽:ESD可能造成“软击穿”“参数漂移”,短期测不出,后期却变成可靠性问题。
因此,封测防静电不仅是“戴个手环”,而是从人、机、料、法、环整体控制,让静电“起不来、积不住、放不坏”。

二、ESD、EOS与静电积累
很多现场把所有电性异常都归为“静电”,其实要区分:
ESD(静电放电):瞬间高压放电,能量小但速度快,对敏感器件杀伤强。
EOS(电气过应力):持续或较长时间的过压/过流,常由电源、设备异常、接线错误引起。
静电积累:人体、工装、材料表面电荷累积,未必立刻放电,但风险在不断增加。
封测现场最常见的是“静电积累→触碰放电→ESD损伤”。所以防静电不是只盯“放电”,更要盯“怎么产生、怎么累积”。
三、封测防静电的核心逻辑:建立ESD控制区(EPA)
要把控制做扎实,最有效的方法是建立ESD Protected Area(EPA,防静电保护区):在一定区域内,通过地线系统、耗散材料、人员接地、离子平衡等手段,把静电风险压到可控范围。
一个合格的EPA通常要具备:
统一接地系统:地线、接地点、接地电阻(含等电位)管理清晰
受控的工作台面与地面:耗散型台垫、导静电地面、接地端子明确
人员静电释放路径:手环/脚跟带/导电鞋 + 接地验证机制
防静电包装与周转:托盘、周转盒、屏蔽袋、编带材料按等级选型
离子化辅助:在绝缘材料多、无法接地的工位用离子风消除电荷
标识与行为规范:EPA边界、允许物品、进入规则清楚
简单说:不是单点买设备,而是把“电荷从哪里来、往哪里去”这条路打通。
四、人员管控:手环只是起点,验证与习惯才是关键
封测现场静电风险最大的来源之一就是人员,尤其是换班、临时进出、跨区域流动时。建议从三层做起:
1)人员接地:手环/脚跟带/导电鞋怎么选?
坐姿/固定工位:手环最常用,接地可靠,适合焊线、显微操作等
站立/移动工位:导电鞋+导静电地面,或脚跟带方案更实用
两者结合:对高敏感工序(裸片操作、关键测试)可叠加提高可靠性
2)必须做“上岗前验证”
很多工厂买了手环,却忽略了手环是否真的导通。建议配置手环测试仪/鞋底测试点,形成制度:
上岗前必测、异常不得入线
记录可追溯(工号、时间、工位)
班组抽查,避免“戴了但没接地”的形式化
3)行为规范比口号更有效
禁止在EPA内使用普通塑料袋、普通胶带、泡沫
防静电服、帽、手套按要求穿戴与定期清洗
物料轻拿轻放,减少摩擦;操作前先触碰接地金属释放电荷
把规范写成可执行的“动作”,比贴海报更管用。
五、环境与地面:地线系统和材料选择决定下限
1)接地:别只做“有地线”,要做“等电位”
封测的设备、工作台、地面、货架、离子风机、测试治具等,如果接地不统一,反而可能形成电位差。建议:
建立统一的ESD接地汇流排(或等电位连接)
接地点标识清晰、定期检测
关键设备/台面接地采用专用端子,避免“随便夹一下”
2)地面与鞋:一对组合要匹配
导静电地面不等于“越导电越好”,封测常见选型为耗散型(更稳定、更安全)。鞋与地面要形成稳定泄放路径,否则一头努力、一头断路,静电照样堆起来。
3)温湿度:不是越湿越好,但要避免过干
空气太干静电更容易累积。封测车间一般会控制在较舒适的区间,同时兼顾工艺要求。关键是稳定:波动大时,ESD风险也会跟着波动。
六、设备与工装:很多ESD问题其实藏在“夹具”和“耗材”里
封测设备本身往往有一定的防静电设计,但周边工装耗材才是“盲区”。
1)治具/夹具要做材料与接地评估
吸嘴、夹爪、定位块、托盘载具:是否为耗散材料?是否可接地?
金属夹具:导电虽好,但如果没有等电位接地,反而更容易放电伤器件
夹具表面涂层磨损后特性变化:需要定期点检
2)传送与上料系统
皮带、滚轮、机械手末端在高速摩擦时容易起电。可以通过:
耗散型材料替换
增加接地刷/接地链
在关键位置加离子化装置
来降低积累风险。