中華人民共和國國家軍用標準
FL 0111 ???????????????????????????????????????????????????????????????GJB ????1649-93
電子產品防靜電放電控制大綱
Electrostatic discharge control
program ????for ????protcction?????of
electronic products
1993—09—30發布?????????????????????????????1994—06—01實施
國防科學技術工業委員會??批準
目??次
附錄C ??靜電敏感符號的顏色和比例尺寸(參考件) ?(?14)
中?華?人?民?共?和?國?國?家?軍?用?標?準
電子產品防靜電放電控制大綱
Electrostatic discharge control
program ?for ?protection ?of
elecfronic ??products
GJB??????1649·93
1??范圍
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制要素。還規定了質量保證規定、資料要 求、檢查及評審等內容。
1.2??適用范圍
本標準適用于從事表1所列功能的機構、承制方、轉承制方。
本標準的某些部分不適用于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。
本標準不適用于電觸發引爆裝置，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，承制方應為訂購方選定表1中合適的控制大綱功能和要素，并經訂購方?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?控制大綱還應包括3級靜電放?電敏感元器件、組件和設備(見5.2.1)。
1.3.2 ???????對承制方沒有執行?ESD??控制大綱的元器件、組件和設備，訂購方可以拒收或另行采?購。
2??引用文件
GJB450???????88 ???裝備研制與生產的可靠性通用大綱
GJB??597-88??微電路總規范
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，由于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
國防科學技術工業委員會1993-09-30發布??????????????????????1994-06-01實施
表1 ESD控制大綱要求要素
|
要?素
功?能 |
ESD 控制大?綱計劃 |
分???????級 |
設計保
護(不 包括零 件設計) |
保?護?區 | 操?作?程?序 | 保?護?罩 | 訓????????練 | 硬?件?標?記 | 文??????件 |
包???????裝 |
質量保證規定?檢查和評審 |
失?效?分?析 |
| 見?5?.?1 | 見5.2 | 見5.3 | 見5.4 | .
見5.5 |
見?5?.?6 | 見5.7 | 見?5?.?8 | 見?5?.?9 | 見5.10 | 見5.11,5.12 | 見5.13 | |
| 設??計 | √ | √ | √ | √ | 一 | √ | √ | √ | √ | √ | V | |
| 生??產 | √ | 一 | 一 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
| 檢查和試驗 | √ | 一 | 一 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
| 貯存和運輸 | √ | 一 | 一 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | 一 |
| 安??裝 | √ | 一 | 一 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | 一 |
| 維護和修理 | √ | 一 | 一 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
注：“?√?”表示考慮；“一”表示不考慮。
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、制造、裝配、試驗、修理、返工、維護、安裝、運輸、失效分析、捆扎、包裝、打標志或掛?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
承制方應按本標準的要求制訂、執行和提供ESD?控制大綱。表1中適用的控制大綱功能?和要素也應用在轉承制方和其他有關機構，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?控制大綱計劃
承制方應按合同或訂單要求提交一份適用的ESD?控制大綱計劃供訂購方認可。
5.1.1??????轉承制方ESD?的控制
承制方應保證轉承制方制訂并執行ESD?控制大綱。
5.2???ESDS元器件、組件和設備的分級
承制方應將合同中的?ESDS?元器件、組件和設備標明1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0～1999V??ESD電壓危害的電子產品。
2 級：易遭按5.2.1.1確定的2000～3999V??ESD電壓危害的電子產品。
3級：易遭按5.2.1.1確定的4000～15999V??ESD?電壓危害的電子產品。
注：在本標準里，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；
5.2.1.2 ?元器件重新分級
分級方法應寫入?ESD?控制大綱計劃，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最敏感的ESD?元器件提供ESI)?保護。其最低要求是：
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
用于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里按照ESD?保護操?作程序(見5.5)進行；若不可能在保護區里操作時，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干按5.2.1.1確定的相應產品敏感的最低電壓。
保護區要掛有標明靜電安全工作區的警示牌，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、制訂和執行ESD?保護的操作程序。程序的詳細要求取決于保護區提供的控制?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：
5.6??保護罩
ESDS?元器件、組件處于不工作狀態或保護區外時，應該用ESID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??硬件的標志
5.8.1??元器件
ESDS?微電路的標志應符合GJB ??597,其他?ESDS?元器件的標志應符合有關產品規范的規 定。
5.8.2??組作
ESDS?組件應按圖1標志。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?4?置上，由于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
標志方式。
圖 1 ?靜電敏感符號
5.8.3??設備
含有ESDS?元器件和組件的設備按圖1標志，符號應標在設備的外表面，而且在人員接觸 設備內的ESDS?元器件、組件前容易看到：并將“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)應標在設備外表面上內連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
承制方用于執行?ESD?控制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別標志。
5.10??包裝和標志
ESDS?產品的ESD?保護包裝應按產品規范或相應的產品包裝規范進行包裝。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所示符號，并標上“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，承制方應制訂質量保證文件，其條款中還應包括對轉承制方、?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
承制方應該具有并保留每一項質量評價的內部記錄，以確保與ESD?控制大綱一致。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
承制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，檢測出的問題、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
承制方應該對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，并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。承制方擬定的設計評審和計劃實施的評審都應包括ESD?控制大綱要?求。訂購方或其指定代表可選擇參加評審。根據要求，在承制方認為方便時，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?控制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?；
5.12.2??計劃實施的評審
按下述內容進行評審：
a.ESD???控制大綱計劃的執行(見5.1);
g.ESDS???元器件、組件和設備的保護罩和包裝(見5.6和5.10);
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)
A1 ??范囤
A1.1??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。
A1.2????適用范圍
本附錄適用于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
靜電放電脈沖模擬器和?DUT?插座應符合圖A1 的電路，該電路能產生圖A2 所示特征的?脈沖波形。
圖 A1 ?????ESD分級試驗電路(人體模型)
R1=10?~10?Ω??????R2=1500Ω±1%
C1=100pF±10% ???(絕緣電阻最小為1012Ω)
S1一高壓繼電器(無抖動型，水銀繼電器或等效的繼電器)
S2一普通閉合開關(在脈沖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最小。
②為防止C1 瞬時再充電，在SI 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。
⑤CI ?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502輸入端，電纜長度不能超過0.9m
100%
90%
368%
10%???0+
0
Tri
Tdi
圖?A2???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電流脈沖波形應具有下列特征：
Tri????(上升時間):小于10ns
Tdi ???(衰減時間):150±20ns
Ip???(峰值電流):表A1?中所選電壓等級對應的Ip±10% ?范圍內。
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于Ip?最大值的15%,且脈沖開始100ns 后?不應觀察到，
A3.2????測量儀器
儀器包括能檢查模擬器輸出脈沖波形是否符合圖A2 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最小350MHz的帶寬和最低0.25ns/cm??的掃描時基。?A3.2.2??????電流探針
電流探針應有最小350MHz?的帶寬。
A3.2.3??????充電電壓探針
充電電壓探針應有最小1000MΩ的輸入電阻和最大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A1?中?C、D 兩點間的實際電壓，其值見表?A1?的規定。
表A1模擬器充電電壓(Vs)等級與峰值電流(Ip)的關系
| 級??別 | Vs/V | Ip/A |
| 1 | 500 | 0.33 |
| 2 | 1000 | 0.67 |
| 3 | 2000 | 1.33 |
| 4 | 4000 | 2.67 |
注?：lp?是在電流波形檢驗過程中流過R??的峰值電流，大約為Vs/1500Ω。
A3.3.2??????有效電容量
把圖A1?中?的C1?充電到特定電壓(見表A1), ?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A1?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。在規定的電壓范圍內，有效電容量應是100pF±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A1?中的每一級電壓分別按A4.1??所述過程測定電流波形，每一級電壓的電流波形應?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(但不僅限于此內容)。?A3.4.1??????電流波形檢驗
以最靠近B 端(見圖A1)?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。標記出顯示最差波形(接近于臨界極限)的管腳對，用于?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/插板后的試?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，則最后一次合格檢驗后所做的所?有分類試驗都必須重做。在裝置的最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 ?????把沒有試驗樣品的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A1)。
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?A1 中第4級的4000V。
A4.1.3 ?????觸發一個模擬器脈沖并觀察電流波形的前沿，電流波形應滿足圖A2?的上升時間、峰 值電流和減幅振蕩要求。
A4.1.4 ?????再次觸發模擬器脈沖，并觀察整個電流波形，脈沖應滿足圖A2?的衰減時問和減幅振
蕩要求?。
A4.1.5 ????改變電壓極性(Vs=-4000V), ???????重復A4.1.3 ??及?A4.1.4 ???過程。
A4.1.6 ?????檢查模擬器輸出，驗證每次觸發只產生一個脈沖且電容器C1?充電時沒有脈沖輸出。?為觀察再充電的瞬態過程，將觸發器設置在相反極性，并將示波器的垂直靈敏度提高約10倍，?然后觸發模擬器。
A4.2????分級試驗
A4.2.1 ?????試驗前和試驗過程中每個器件均應保持在室溫。
A4.2.2 ????取一個試驗樣品按表A1?所示的電壓等級來確定該器件靜電放電的失效電壓值。對?帶火花隙保護的器件，試驗必須從表A1?所示的最低電壓級開始，除此之外，試驗可從任何電?壓級開始。用圖示儀測試試樣的輸入或輸出的?V/I??損傷特性或用其他簡單的試驗技術確認電 壓值(例如，累積損傷效應可能因在失效電壓級下選用新的樣品重新試驗而被忽略，使樣品可?能通過這一電壓級的試驗)。
A4.2.3 ????選取一組三個試驗樣品，按表A1?在低于A4.2.2 ???確定失效電壓值的電壓等級下進??行試驗。每個試驗樣品都應按表A2?所示的各個管腳組合進行三次正脈沖和三次負脈沖試驗。 脈沖間隔最少為1s。
表?A2 ???試驗的管腳組合1
| A端(下列各個管腳依次接?到A端，其他管腳懸空) | B端(所有各類同名管腳聯?在一起接到B端) | |
| 1 | 除Vs外的所有管腳2) | 所?有?V?管?腳 |
| 2 | 所有輸入和輸出管腳 | 所有其他的輸入和輸出管腳 |
注：①表A2的說明見A4.3。
1)不連接的管腳是不被試驗的。
2)對各類電源腳和地，重復管腳組合1的試驗(如Vs 是Vbu、Vcc、Vss、VBe、GND.+Vs’、VREF等)。
A4.2.4 ????試驗樣品按適用的1和7組進行電性能測試(室溫下的直流參數和功能參數測試)。?A4.2.5 ?????如果有一個以上的試驗樣品失效，用三個新的試驗樣品，在比所用電壓等級更低的?電壓下重復A4.2.3???和?A4.2.4。
A4.2.6 ?????如果三個試驗樣品沒有一個失效，記下A4.2.2 ??所確定的失效電壓值。
A4.3????試驗的管腳組合
A4.3.1 ?????各個管腳依次接到A?端，相應器件的地腳接到B 端。除被試的管腳和地腳外，其它所?有管腳懸空。相應各個不同類的所有電源腳(如Vss或?Vs? 或V??或 Vc ?或Vec2聯在一起接到?B?端。除被試的管腳和電源腳外，其他管腳都懸空。
A4.3.2??????各個管腳依次接到A 端
A4.3.3??各個輸入和輸出管腳依次接到A?端，相應所有其他輸入和輸出管腳聯在一起接到B
端。除被試的輸入和輸出管腳以及所有其他輸入和輸出管腳外，其他所有管腳都懸空。
A5 ????說?明
下列內容應在訂貨單或合同中規定，或在其他場合明確規定。
A5.1??試驗后電性能測試結果
A5.2 ????采用的特殊條件或代用的管腳組合。
A5.3?????試樣數量(試樣不是3個時)。
附??錄??B???ESDS?元器件? (參考件)
B1??范圍
本附錄確定了適用本標準ESD?控制大綱要求的1、2和3級元器件。
B2?元器件適用性要求
B2.1 ???適用于本標準的ESDS?元器件列于表B1,?這些元器件根據元器件類型和敏感度范圍來?分?級?。
B3???詳細要求
B3.1????1、2和3級元器件
表B1?說明了1、2和3級元器件類型(見5.2)。這種分級的依據是給定元器件類型中有代?表性元器件的試驗數據和報告。元器件設計、加工技術或保護電路的差異可能導致元器件不在?表?B1 規定的范圍內。
B3.2????元器件類型分級
必要時，附錄A(補充件)的試驗數據可取代表B1的元器件類型分級。
表?B1???按元器件類型列出的ESDS 元器件
| 1級：敏感電壓范圍0～1999V?元?器?件?類?型 |
| 微波器件(肖特基勢壘二極管、點接觸二極管和其他工作頻率大于1GHz的檢測二極管 |
| 離散型MOS場效應晶體管 |
| 聲表面波(SAW)器件 |
| 結型場效應晶體管(JEETs) |
| 電荷耦合器件(CCDs) |
| 精密穩壓二極管(線或加載電壓穩定(0.5%)) |
| 運算放大器(OP?AMPs) |
| 薄膜電阻器 |
| 集成電路 |
| 使用1級元器件的混合電路 |
| 超高速集成電路(VHSIC) |
| 環境溫度100℃時，?I??<0.175A的晶體閘流管(SCRs) |
續表B1
| 2級：敏感電壓范圍2000～3999V?元?器?件?類?型 |
| 由附錄A(補充件)試驗數據確定為2級的元器件和微電路?離散型MOS場效應晶體管
結型場效應晶體管(JEETs) 運算放大器(OP?AMPs) 集成電路(ICs) 超高速集成電路(VHSIC) |
| 精密電阻網絡(R2) |
| 使用2級元器件的混合電路 |
| 低功率雙極型晶體管，P≤100mW,Ic<100mA |
| 3級：敏感電壓范圍4000～15999V?元?器?件?類?型 |
| 由附錄A(補充件)試驗數據確定為3級的元器件和微電路： |
| 離散型MOS場效應晶體管?運算放大器(OP?AMPs)??集成電路(ICs)
超高速集成電路(VHSIC) |
| 所有不包括在1級或2級中的其他微電路 |
| Po<1W或I??<1A的小信號二極管 |
| 普通要求的硅整流器 |
| I??>0.175A的晶體閘流管(SCRs) |
| 350mW>Pa>100mWH400mA>I:>100mA的低功率雙極型晶體管 |
| 光電器件(發光二極管、光敏器件、光耦合器) |
| 片狀電阻器 |
| 使用3級元器件的混合電路 |
| 壓電晶體 |
附??錄??C
靜電敏感符號的顏色和比例尺寸
(補充件)
C1??顏色
靜電敏感符號可以用與底色有明顯對比的任何顏色單色標注。?建議在黃色底上采用黑色的符號；盡量避免采用紅色。
C2???比例尺寸
如果標記位置允許，應按圖Cla??所示的基本符號進行標注。?需要時，也可以采用圖C1b?所示的按比例縮小的簡化符號。
圖?Cla??????基本符號
圖?C1b??按比例縮小的簡化符號
附加說明：
本標準由中國電子工業總公司提出。
本標準由機械電子部標準化研究所歸口。
本標準由機械電子部標準化研究所、電子基礎產品裝備公司起草。??本標準主要起草人：方麗娜、徐云、林文荻、王瑞鋒、穆祥鎮、李自強。
計劃項目代號：90151。