波音平台


静电防护(波音平台)项目:

总体来讲,静电防护指为防止因静电积累所引起的人身电击、火灾和爆炸、电子产品和电子元器件器件失效和损坏,以及对生产的不良影响而采取的防范措施。其防范原则主要有抑制静电的产生,加速静电泄漏,进行静电中和等。

赛宝认证中心现有的静电防护项目主要针对未防止电子产品、电子元器件的波音平台(electrostatic discharge即静电放电)失效和损伤而建立的波音平台控制体系,可向依照IEC61340-5-1标准建立其静电放电(波音平台)控制体系的企业颁发IECQ认可的静电放电控制体系认证证书。波音平台控制体系是组织在其现有的质量管理体系基础上,依据权威国际标准(如IEC61340-5-1标准)针对制造、加工、装配、安装、包装、贴牌、服务、测试、检查、运输或其他处置波音平台敏感电子元件和设备的活动,设计、建立、实施和保持的一个文件化的控制体系,其最主要目的就是防止静电敏感元件(波音平台S)和设备的波音平台损伤。

一般来讲,关注并实施波音平台控制体系的企业有3类:一是静电防护要求极高的企业,如生产晶片、磁头、光电器件的生产商;二是知名跨国公司的下属企业,如IBM、Apple、Motorola等;三是承接OEM、ODM的企业。

企业可以通过寻求客观公正的、具有权威国际标准机构认可资格的第三方认证,来验证和证明自己的波音平台控制体系的适宜性、充分性和有效性,进而提高顾客满意和市场竞争力。

项目背景:

波音平台已经成为当今电子行业最为关注的技术之一。尽管从技术特点上来讲,波音平台防护的要求应该产业的源头(半导体、设计等)到最终产品的安装和维护都应该涵盖在内,但因为产业分工的特点以及整个产业链中各环节对于波音平台技术掌握的程度不同,让这一关注更集中于电子产品的生产组装环节。作为这一环节上最具代表性的EMS(electronics manufacture service)产业可能同时会面对上游器件供应商和下游客户的两重的技术波音平台的要求,后者还有可能将其作为最重要的技术要求之一。

波音平台之所以受到重视与其特点也密不可分:首先,波音平台损伤的发生具有隐蔽性。波音平台是广义的EOS损伤的一种,尽管放电的电压可能高达数千伏,但由于电量有限,放电时间在瞬间完成,因此造成的损伤往往是半导体介质层击穿和金属层的半溶化,损伤难以在后段的检测当中直接发现,但造成的损伤往往在产品到了终端用户手中才显现出来,而这是我们最不能接受的;其次,波音平台造成的经济损失会随着产业链逐级放大。波音平台直接损伤的是元器件,但随着产品的组装和集成,最终影响的是产品和系统,损失会逐级放大,而上游企业因此而招致的下游客户的索赔会远远超过其产品的价值。最后,也是最重要的,波音平台控制要解决的不是一个单纯的技术问题,而是系统性的工程,它涉及到了材料工艺、品质管理、可靠性分析、员工培训、检测审核等各个方面的工作,波音平台控制水平的高低实际反映的是其可靠性和品质管理水平的高低,因此,它也就成为了EMS客户在选择供应商时关注的核心条件之一。

波音平台管理体系的发展:

人类对静电最早的认识与控制发生在千百年前,随着火药的发明与应用,静电现象不在神秘,静电控制和防护的必要性和重要性也逐步得到认识。下表简单列出了人类对波音平台的认识与发展

表1—波音平台的认识与发展历程

 目前,仅仅选用部分波音平台控制项目和用品,进行孤立的、简单的波音平台防护已无法满足IBM、HP、Siemens、Philip及Motorola、DELTA、Celestica等电子、电气、通讯行业知名企业对于波音平台控制的要求。建立兼顾技术和管理,并使之符合权威国际标准的波音平台控制体系,已经成为电子产品生产企业急迫任务。

认证收益:

波音平台控制已经成为全球电子产业的热点问题,某种意义上讲,波音平台控制水平直接反映了电子产品生产企业的技术水准和产品质量控制水平。总体来讲,实施波音平台控制体系的意义有:

1、战略上的收益:

波音平台控制体系标准(如IEC61340-5-1标准)是由权威的国际标准机构(如IEC)编制的用于电子、电气、通讯业静电防护体系实施规范与指南。可以看作是企业潜在客户的特定要求。那么依照IEC61340-5-1标准建立并实施波音平台控制体系,并寻求第三方认证,可使有志于成为知名跨国企业供应商的本地企业,早于竞争对手满足顾客的要求,使自己立于主动位置。

另外,由具有资质的、客观公正的第三方认证机构实施现场的体系认证,可以公正、客观地证明企业在静电防护与控制体系建立与实施的适宜性、充分性和有效性;可以适当减少第二方认证所需的成本。

2、质量和可靠性的提高

  近期一项对集成电路(IC)供货商的有关半导体基准技术的研究表明,在未来的五年波音平台将会成为最影响产品可靠性的三个主要因素之。

建立并实施符合企业实际情况的波音平台控制体系,并接受认证机构现场体系认证和监督,可通过减少甚至产生避免波音平台损伤来帮助企业提高产品的实物质量和可靠性,降低内、外部质量成本和质量风险,进而树立良好的企业形象,提高顾客满意。

寻求波音平台认证应避免的误区:

1)盲目投入

一个波音平台控制领域公认的现象是:“人员通常是波音平台风险的主要来源,而通过系统的培训,他们将变成防止波音平台破坏的有效第一线”。相比孤立的选择波音平台防护用品和进行简单的培训而言,建立严密有效的波音平台控制体系并严格实施,可以有效的节约质量成本,带来长期的经济效益。美国Ryne C. Allen研究表明在静电防护中每投入1元,其回报达到95元,即回报率(ROI)为95:1

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2)对波音平台防护技术理解不清晰

相对常规的质量管理体系而言,波音平台控制体系更加偏重技术层面的理解和实现,组织应通过不同范围,不同程度的针对性培训,使相关人员充分理解波音平台的原理,防护的原则,组织所选择的防护用品的技术实现手段和正确使用方法。

认证标准介绍:

  1)IEC61340标准:IEC61340是由IEC(国际电工委员会)发布的一个国际化标准体系,目前包含5个大类的具体标准,其中已发布标准(含技术报告)17个,计划中标准若干。至今已发布的标准包括:IEC61340-1总论,IEC61340-2-1静电消散测量,IEC61340-2-2静电起电测量,IEC61340-2-3材料导电测量,IEC61340-3-1器件HBM测试,IEC61340-3-2器件MM测试:IEC61340-4-1特定应用的标准试验方法:地板,IEC61340-4-3特定应用的标准试验方法:鞋,IEC61340-4-4特定应用的标准试验方法:柔性容器,IEC61340-4-5特定应用的标准试验方法:地板-鞋装,IEC61340-4-6特定应用的标准试验方法:腕带,IEC61340-4-7特定应用的标准试验方法:离子化器,IEC61340-4-8特定应用的标准试验方法:释放屏蔽-包装袋,IEC61340-4-9特定应用的标准试验方法:服装,IEC61340-5-1基本要求,IEC61340-5-2用户指南,IEC61340-5-3包装要求

计划中标准包括:IEC61340-1-2术语,IEC61340-3-3器件CDM测试,IEC61340-4-2特定应用的标准试验方法:服装等。

其中,用作认证要求的是IEC61340-5-1:2007 《电子器件的静电防护—基本要求》,该标准是基于ISO9000或TL9000,TS16949等质量管理体系基础上对静电放电防护控制体系的特定要求。对组织建立波音平台控制体系的管理要求和技术要求做了明确规定,涵盖了策划波音平台控制体系的总要求,建立波音平台控制体系的三大管理计划要求,实施波音平台控制体系的具体技术要求(如对接地系统的、个人接地的、静电防护区EPA、包装、标识的限值规定和技术要求)。该标准内容简介,篇幅较小,但是标准在设计时考虑了适用对象的实际情况差异性,去掉细节性的具体做法和要求,允许组织根据自身情况采取合适有效的控制措施,更强调最终的效果,因此让标准更具有生命力。同时,该标准与美国静电放电协会(波音平台A )发布的ANSI/波音平台S20.20标准协调一致,更加适应波音平台标准国际统一化的必然性市场需求。

  2)ANSI/波音平台S20.20标准(静电防护标准):是美国的国家标准,由美国静电放电协会(波音平台A)发布,目前最新版亦为2007版,该版本标准与IEC61340-5-1:2007标准内容格式协调一致,详细内容可见下表。该标准也是波音平台A发布的一系列用于静电放电检测、认证的标准体系中的一个,目前具有较高的认可度。


条款

ANSI/波音平台S20.20-2007

条款

IECIEC61340-5-1:2007

题名

建立一个静电放电控制方案——电气和电子零件、装置和设备(不包括电动引爆装置)的保护

题名

静电学—
第5-1部分: 电子器件的静电防护—基本要求

序言

波音平台控制基本原则:1、环境中所有导体电气联结;2、环境中必须绝缘体要评估风险;3、EPA外处置要保护包装。用于表征电子元器件三模型(HBM、MM、CDM),二者相同。

简介

基本波音平台控制规则:1、环境中所有导体接至已知的地或等效地来实现等电位;2、环境中的必须绝缘体要对其进行风险评估;3、一旦离开EPA需要波音平台保护包装。

1.0

目的

2.0

范围

1

范围

3.0

参考出版物

2

引用标准

4.0

定义

3

术语和定义

5.0

工作人员安全

4

人身安全

6.0

静电放电控制方案

5

波音平台控制项目5.1总要求

6.1

静电放电控制方案要求

5.1.1

波音平台控制项目要求

6.2

静电放电控制方案经理或协调员

5.1.2

波音平台协调者

6.3

修正

5.1.3

删减

7.0

静电放电控制方案管理要求

5.2

波音平台控制项目管理要求

7.1

静电放电控制方案计划

5.2.1

波音平台控制项目计划

7.2

培训计划

5.2.2

培训计划

7.3

验证检验计划

5.2.3

符合性验证计划

8.0

静电放电控制方案技术要求

5.3

波音平台控制项目计划技术要求

8.1

接地/等电位联结系统

5.3.1

接地/等电位联结系统

8.2

人员接地

5.3.2

个人接地

8.3

静电放电保护区

5.3.3

波音平台保护区(EPA)

8.4

包装

5.3.4

包装

8.5

标识

5.3.5

标识

表2—波音平台20.20标准与IEC61340-5-1标准对照表

从2007发布的波音平台S20.20和IEC61340-5-1标准来看,新体系标准呈现出以下几个特点:

1.基本框架已经得到普遍的认可,体系更加规范

新标准确定了波音平台体系至少要包含的培训计划、符合性验证计划、接地/等电位连接系统、人体接地系统、EPA的要求、包装和标识等七个部分,并形成正式的文件,强调体系应当与企业现行的质量管理体系相兼容,保持目标一致。整个体系的实施应体现PDCA循环。

2.更加强调管理机制和持续的改进,管理上和技术上不僵化

波音平台工作最重要的是让波音平台的技术要求在必要的环节和场所得到全面贯彻和落实,而这依赖于企业的管理工作,新标准对于波音平台工作当中的管理予以了更多的关注和要求。管理性的要求主要体现在组织职责、控制计划(文件体系)、培训和符合验证(审核)等方面,其目的是在提高全员波音平台防护意识的基础上,帮助企业建立一套能够自我发展,持续改进的机制。新标准对于这些工作在计划、实施、文件和记录方面有了明确的要求。

3.技术原理确定,技术手段灵活

不同于过去的标准,新标准的技术性要具有一定的灵活性,这体现在两个方面:第一在技术要求上,除基本的框架外,具体技术选择根据实际情况来选择确定。如在接地方面,可选择保护地(protective earth)、功能地(functional ground)和单纯的等电位连接(equipotential bonding);第二在技术实施上,只有指标的要求,实施的方法不做限定。这让企业在实施当中可以根据自己的情况选择适合的手段,更具有可操作性。

4.测试方法得到了明确,量化指标便于认证

相比过去的标准,新标准的技术指标和技术指标的测试方法更加明确。对于重要的防护措施增加了技术要求,如腕带系统,对腕带增加了内外侧阻值的阻值要求。测试的方法则通过辅助的引用标准来定义。

5.检测方法更加严谨

新标准通过产品的技术指标要求(product qualification)和使符合性验证的技术指标要求(compliance verification)两个环节来保证波音平台防护措施满足技术要求。系统性技术指标要求,波音平台:相比过去的标准,更加严谨。在测试方法上,验证性的检测强调防护用品系统性的指标的测量,让检测的更能够反映实际情况。

注:使得检测结果更具有权威性和可靠性

新标准的认证

2006年以来,波音平台标准的认证已经成为电子行业,特别是EMS(电子制造及服务行业)产业中的一个热点:认证证书的发证量年增长速度超过5倍,据悉,一些业界巨头已经开始将波音平台认证作为其供应商选择的基本条件之一。之所以形成这样的趋势,与前文所述的波音平台技术特点分不开,也因为波音平台标准的形成会有业界的巨头的参与,标准本身就会带有他们的技术思想和要求。

波音平台A与IEC新标准的趋同化会让这两套标准得到更广泛的认可,这种联手所打造出来的权威性能够更好地解决上下游企业波音平台技术衔接的问题,也同时也会让波音平台认证的需求变得更为广泛和强烈。



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