靜電對電子元器件的破壞-防護靜電危害的基本原則及防護措施-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2020-06-09
電子元器件按其種類不同,受靜電破壞的程du度也不一樣,最低的zhi100V的靜電壓也會對dao其造成破壞。近年來隨著電子元器件發(fā)展趨于集成化,因此要求相應(yīng)的靜電電壓也在不斷降低。
人體所感應(yīng)的靜電電壓一般在2-4KV以上,通常是由于人體的輕微動作或與絕緣物的磨擦而引起的。也就是說,倘若我們?nèi)粘I钪兴鶐У撵o電電位與IC接觸,那么幾乎所有的IC都將被破壞,這種危險存在于任何沒有采取靜電防護措施的工作環(huán)境中。靜電對IC的破壞不僅體現(xiàn)在電子元器件的制作工序當(dāng)中,而且在IC的組裝、運輸?shù)冗^程中都會對IC產(chǎn)生破壞。
靜電的基本物理特征為:有吸引或排斥的力量;有電場存在,與大地有電位差;會產(chǎn)生放電電流。這三種情形會對電子元件造成以下影響:
1.元件吸附灰塵,改變線路間的阻抗,影響元件的功能和壽命。
2.因電場或電流破壞元件絕緣層和導(dǎo)體,使元件不能工作(完全破壞)。
3.因瞬間的電場軟擊穿或電流產(chǎn)生過熱,使元件受傷,雖然仍能工作,但是壽命受損。
上述這三種情況中,如果元件完全破壞,必能在生產(chǎn)及品質(zhì)測試中被察覺而排除,影響較少。如果元件輕微受損,在正常測試中不易被發(fā)現(xiàn),在這種情形下,常會因經(jīng)過多次加工,甚至已在使用時,才被發(fā)現(xiàn)破壞,不但檢查不易,而且損失亦難以預(yù)測,畢竟靜電對電子元件產(chǎn)生的危害不亞于嚴(yán)重火災(zāi)和爆炸事故的損失。
① 隱蔽性人體不能直接感知靜電,除非發(fā)生靜電放電,但發(fā)生靜電放電,人體也不一定能有電擊的感覺。這是因為人體感知的靜電放電電壓為2-3KV。
② 潛伏性有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒有明顯的下降,但多次累加放電會給器件造成內(nèi)傷而形成隱患,而且增加了器件對靜電的敏感性。已產(chǎn)生的問題并無任何方法可治愈。
③ 隨機性電子元件什么情況下會遭受到靜電破壞呢?可以這么說,從一個元件生產(chǎn)后一直到它損壞以前所有的過程都受到靜電的威脅,而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機性。由于靜電的產(chǎn)生和放電都是瞬間發(fā)生的,及難預(yù)測和防護。
④ 復(fù)雜性靜電放電損傷分板工作,因電子產(chǎn)品的精細(xì),微小的結(jié)構(gòu)特點而費時、費事、費錢,要求較復(fù)雜的技術(shù)往往需要使用掃描電鏡等精密儀器,即使如此有些靜電損傷現(xiàn)象也 難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別,使人誤把靜電損傷失效當(dāng)作其它失效,這是對靜電放電損害未充分認(rèn)識之前,常常歸咎于早期失效或情況不明的失效 ,從而不自覺的掩蓋了失效的真正原因。
⑤ 嚴(yán)重性ESD問題表面上看來只影響了制成品的用家,但實際上亦影響了各層次的制造商。
防護靜電危害的基本原則:
①在靜電安全區(qū)域內(nèi)使用或安裝靜電敏感元件
② 用靜電屏蔽容器運送靜電敏感元件
靜電防護措施:
1、操作現(xiàn)場靜電防護。對靜電敏感器件應(yīng)在防靜電的工作區(qū)域內(nèi)操作;
2、人體靜電防護。操作人員穿戴防靜電工作服、手套、工鞋、工帽、手腕帶;
3、儲存運輸過程中靜電防護。靜電敏感器件的儲存和運輸不能在有電荷的狀態(tài)下進行。
要實現(xiàn)上述功能,基本做法是設(shè)法減小帶電物的電壓,達到設(shè)計要求的安全值以內(nèi)。即要求下式中的電荷(Q)與電阻(R)要小,靜電容量(C)要大。V=I.R Q=C.V (式中V:電壓,Q:電荷量 I:電流 C:靜電容量 R:電阻)當(dāng)然電阻值也不是越低越好,特別是在大面積場所的防靜電區(qū)域內(nèi)必須考慮漏電等安全措施之后再進行材料的選取。
4、設(shè)計的時候考慮靜電防護,使用防靜電的器件
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