防護靜電危害電子元器件的基本原則及防護措施
電子元器件防護爲什麽電子元器件産品會遭遇靜電破壞?
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展趨于集成化,因此要求相應的靜電電壓也在不斷降低。
人體所感應的靜電電壓一般在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,倘若我們日常生活中所帶的靜電電位與IC接觸,那麽幾乎所有的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境中。靜電對IC的破壞不僅體現在電子元器件的制作工序當中,而且在IC的組裝、運輸等過程中都會對IC産生破壞。
靜電的基本物理特征爲:有吸引或排斥的力量;有電場存在,與大地有電位差;會産生放電電流。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産生過熱,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,必能在生産及品質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現,在這種情形下,常會因經過多次加工,甚至已在使用時,才被發現破壞,不但檢查不易,而且損失亦難以預測,畢竟靜電對電子元件産生的危害不亞于嚴重火災和爆炸事故的損失。
靜電損傷的特點
① 隐蔽性人体不能直接感知静电,除非发生静电放电,但发生静电放电,人体也不一定能有电击的感觉。这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV。
② 潜伏性有些电子元器件受到静电损伤后性能没有明显的下降,但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患,而且增加了器件对静电的敏感性。已产生的问题并无任何方法可治愈。
③ 随机性电子元件什么情况下会遭受到静电破坏呢?可以这么说,从一个元件生产后一直到它损坏以前所有的过程都受到静电的威胁,而这些静电的产生也具有随机性。由于静电的产生和放电都是瞬间发生的,及难预测和防护。
④ 复杂性静电放电损伤分板工作,因电子产品的精细,微小的结构特点而费时、费事、费钱,要求较复杂的技术往往需要使用扫描电镜等精密仪器,即使如此有些静电损伤现象也 难以与其他原因造成的损伤加以区别,使人误把静电损伤失效当作其它失效,这是对静电放电损害未充分认识之前,常常归咎于早期失效或情况不明的失效 ,从而不自觉的掩盖了失效的真正原因。
⑤ 严重性ESD问题表面上看来只影响了制成品的用家,但实际上亦影响了各层次的制造商。
防護靜電危害的基本原則及防護措施
防護靜電危害的基本原則:
①在靜電安全區域內使用或安裝靜電敏感元件
② 用静电屏蔽容器运送静电敏感元件
靜電防護措施:
1、操作現場靜電防護。對靜電敏感器件應在防靜電的工作區域內操作;
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下進行。
要实现上述功能,基本做法是设法减小带电物的电压,达到设计要求的安全值以内。即要求下式中的电荷(Q)与电阻(R)要小,静电容量(C)要大。V=I.R Q=C.V (式中V:电压,Q:电荷量 I:电流 C:静电容量 R:电阻)当然电阻值也不是越低越好,特别是在大面积场所的防静电区域内必须考虑漏电等安全措施之后再进行材料的选取。
4、設計的時候考慮靜電防護,使用防靜電的器件