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静电对仪表元器件的危害及防护
作者:段进成    发布于:2019-07-05 18:11:25    文字:【】【】【
摘要: 仪表元器件按其品种不同,受静电破坏的程度也不同样,非常低的100V的静电压也会对其造成破坏。比年来跟着仪表元件开展趋于集成化,是以请求响应的静电电压也在接续减轻。人体平居所感到的静电电压在2-4KV以上,不时由于人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而惹起的。也即是说,倘若咱们平时生活中所带的静电电位与IC打仗,辣么险些全部的IC都将被破坏,这种凶险存在于任何没有采纳静电防护步伐的事情情况中。

 仪表元器件按其品种不同,受静电破坏的程度也不同样,非常低的100V的静电压也会对其造成破坏。比年来跟着仪表元件开展趋于集成化,是以请求响应的静电电压也在接续减轻。人体平居所感到的静电电压在2-4KV以上,不时由于人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而惹起的。也即是说,倘若咱们平时生活中所带的静电电位与IC打仗,辣么险些全部的IC都将被破坏,这种凶险存在于任何没有采纳静电防护步伐的事情情况中。静电对IC的破坏不但表现在仪表元器件的制作工序中间,而且在IC的组装、远输等历程中都会对IC发生破坏。    要办理以上题目,能够采纳以下种种静电防护步伐:  

1、操纵现场静电防护。对静电敏感器件应在防静电的事情区域内操纵;    

2、人体静电防护。操纵职员穿戴防静电事情服、手套、工鞋、工帽、本领带;

3、储存运输历程中静电防护。静电敏感器件的储存和运输不行在有电荷的状况下进行。 

要实现上述功效,根基做法是想法削减带电物的电压,到达设计请求的平安值之内。即请求下式中的电荷(Q)与电阻(R)要小,表电容量(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  

  固然电阻值也不是越低越好,分外是在大面积的地方的防静电区域内必需思量走电等平安步伐以后再进行质料的拔取。

静电的防护 

 一、接地  

        接地即是干脆将静电过一条线的连接泄放到地面,这是防静电步伐中非常干脆非常有用的,对于导体平时用接地的要领,如人工带防静电本领带及事情台面接地等。  接地经历以下要领实施: 

① 人体经历本领带接地。  

② 人体经历防静电鞋(或鞋带)和防静电地板接地。

③ 事情台面接地。  

④ 测试仪器,对象夹,烙铁接地。  

⑤ 防静电地板,地垫接地。  

⑥ 防静电周转车,箱,架尽大概接地。

⑦ 防静电椅接地。  

两静电屏障  

  静电敏感元件在储存或运输历程中会露出于有静电的区域中,用静电屏障的要领可减轻外界静电对电子元件的影响,非常平时的要领是用静电屏障袋和防静电周转箱作为护卫。另外防静电衣对人体的衣服具备一定的屏障感化。  

三、离子中和  

A.防静电仪表  

① 本领带/脚带/防静电鞋概括检测仪-用途:用于检测本领带,脚带,防静电鞋是否符合请求。  

② 测试脚带 及防静电鞋时,需增加一块金属板及仪表连接的导线。 

③ 除静电离子风机检测仪-用途:按期对离子风机平均度和衰减光阴进行检测及判断以确保离子风机事情在平安的指标局限。  

④ 静电场探测仪-用途:测量静电场以反映静电的存在,以电压形式读数,用来测试情况的静电强度。普通受情况影响和静电瞬间特征,很难实在反映现实情况。  

⑤ 静电屏障袋测试仪-用途:用于检测静电屏障袋的屏障结果。 

⑥ 表面电阻测量仪-用途:用于测量质料表面电阻,体积电阻。 

 B.接地类防静电产物  

① 防静电本领带:宽泛用于种种操纵工位,本领带品种良多,建议普通接纳配有1兆欧姆电阻的本领带,线长应留有一定余量。

② 防静电手表:必要别的防静电步伐的补救(如:增设离子风机,戴防静电脚根带等)才气获得较好的防静电结果。建议不要大量接纳佩带防静电手表的体例。  

③ 防静电脚带/防静电鞋:厂房使用防静电地面后,应配戴防静电鞋带或穿防静电鞋,建议车间以穿防静电鞋为主,可低落灰尘的引入。操纵职员工再结合配带防静电本领带结果将会更佳。  

④ 防静电台垫:用于各事情台表面的铺设,各台垫串上1兆欧电阻后与防静电地靠得住连接。  

⑤ 防静电地板:  

防静电地板分为:PVC地板、聚胺脂地板、举止地板。  防静电蜡和防静电油漆:防静电蜡可用于种种地板表面增加防静电功效及使地板加倍亮堂干净防静电油漆可用于种种地板表面,也可涂于种种货架,周转箱等容器上。

四、ESD的含义及三种型式  

ESD的含义: 

         ESD是代表英文ElectroStatic Discharge即"静电放电"的意义。ESD是本世纪中期以来造成的以钻研静电的发生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热(火花)效应(如静电惹起的着火与爆炸)及和电磁效应(如电磁搅扰)等的学科。比年来跟着科学手艺的飞速开展、微电子手艺的宽泛运用及电磁情况越来越复杂,对静电放电的电磁场效应如电磁搅扰(EMI)及电磁兼容性(EMC)题目越来越重视。 

 1、三种型式:  

人体型式即指当人体举止时身材和衣服之间的摩擦发生摩擦电荷。当人们手持ESD敏感的装配而不先拽放电荷到地,摩擦电荷将会移向ESD敏感的装配而造成损坏。  

微电子器件带电型式既指这些ESD敏感的装配,尤其对朔料件,当在自动化生产历程中,会发生摩擦电荷,而这些摩擦电荷经历低电阻的清晰非常快地泻放到高度导电的牢靠接地表面,是以造成损坏;大概经历感到使ESD敏感的装配的金属片面带电而造成损坏。  

场感范例式即有强电场缠绕,这大概来之于塑性质料或人的衣服,会发生电子转化跨过氧化层。若电位差跨越氧化层的介电常数,侧会发生电弧以破坏氧化层,其后果为短路。 

别的另有:机械模式、场加强模型、人体金属模型、电容耦合模型、悬浮器件模型。

2.静电术语及定义  

① 静电:物体表面过剩或不及的稳定的电荷  

② 静电场:静电在其周围造成的电场  

③ 静电放电:两个具备不同静电电位的物体,由于干脆打仗或静电场感到惹起两物体间的静电电 荷的转移。静电电场的能量到达一定程度后,击穿此间介质而进行放电的征象即是静电放电。  

④ 静电敏感度:元器件所能蒙受的静电放电电压 

⑤ 静电敏感器件:对静电放电敏感的器件  

⑥ 接地:电气连接到能提供或接管大量电荷的物体,如地面,船等.  

⑦ 中和:行使异性电荷使静电消散  

⑨ 防静电事情区:融合种种防静电建筑和器材,能限制静电电位,具备明白的区域边界和特地标志的适于从事静电防护操纵的事情园地。

3.静电的发生  

① 摩擦:在平时生活中,任何两个不同材质的物体打仗后再分别辨别,即可发生静电,而发生静电的非常通要领,即是摩擦生电。质料的绝缘性越好,越容易是使用摩擦生电。另外,任何两种不同物质的物体打仗后再分别辨别,也能发生静电。  ② 感到:针对导电质料而言,因电子能在它的表面解放流动,如将其置于一电场中,由于同性相斥,异性相吸,正负离子就会转移。 

③ 传导:针对导电质料而言,因电子能在它的表面解放流动,如与带电物体打仗,将发生电荷转移。  

4.静电对电子产业的影响  

        集成电路元器件的清晰收缩,耐压低落,清晰面积减小,使得器件耐静电打击才气的减轻,静电电场(Static Electric Field)和静电电流(ESDcurrent)成为这些高密度元器件的致命杀手。同时大量的塑料成品等高绝缘质料的普遍运用,导致发生静电的时机大增。平时生活中如走动,气氛流动,搬运等都能发生静电。人们普通觉得惟有CMOS类的晶片才对静电敏感,现实上,集成度高的元器件电路都很敏感。  

A.静电对电子元件的影响  

① 静电吸附灰尘,改变清晰间的阻抗,影响产物的功效与寿命。  

② 因电场或电流破坏元件的绝缘或导体,使元件不行事情(彻底破坏)。  

③ 因瞬间的电场或电流发生的热,元件受伤,仍能事情,寿命受损。

B、静电损伤的特点:  

① 埋伏性人体不行干脆感知静电,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受。这是由于人体感知的静电放电电压为2-3KV。  

② 埋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,但屡次累加放电会给器件造成内伤而造成隐患,而且增加了器件对静电的敏理性。已发生的题目并没有任何要领可治愈。  

③ 随机性电子元件什么情况下会蒙受到静电破坏呢?能够这么说,从一个元件生产后连续到它损坏过去全部的历程都受到静电的威逼,而这些静电的发生也具备随机性。由于静电的发生和放电都是瞬间发生的,及难展望和防护。  

④ 复杂性静电放电损伤分板事情,因电子产物的精细,细小的布局特点而费时、费劲、花钱,请求较复杂的手艺往往必要使用扫描电镜等严紧仪器,即便云云有些静电损伤征象也 难以与其余缘故变成损伤加以差别,令人误把静电损伤无效看成别的无效,这是对静电放电妨碍未充分分解之前,每每归咎于早期无效或情况不明的无效 ,从而不自发的粉饰了无效的真正缘故。  

⑤ 紧张性ESD题目表面上看来只影响了制成品的用家,但现实上亦影响了各层

次的制作商,如:保用费、维修及公司的声誉等等 

7.静电防护的根基准则  

           天然界的全部物质都是由原子组合而成,原子中的质子(正电荷)与电子(负电荷)存在于咱们生活中每个角落,能够这样说:静电是无处不有,无时不在,不时刻刻存在在咱们生活中的统统周围。在静电防护历程中打算将静电彻底消除是困难的,但是咱们能够采纳防护步伐,将静电的发生与储存控制在非常小的限制之内,经由科学家和工程手艺职员多年的钻研和现实,后果评释得出两个防护静电风险的根基准则:  

① 在静电平安区域内使用或安置静电敏感元件。  

② 用静电屏障容器输送静电敏感元件。   

8.防静电性能的检测周期及留意事变  

  防静电台垫、地板、工鞋、工衣、周转容器等应少每月检测一次。防静电本领带、风枪、风机、仪器等应每天检测一次。    检测时,须思量受检的地方的温度、湿度等成分。  

9.防静电的普通工艺规程请求  

A、防静电的通例工艺规程请求 

① 操纵者必需戴有线防静电本领带 

② 涉及到操纵静电敏感器件的桌台面须接纳防静电台垫  

③ ESD敏感型器件必需用静电屏障与防静电用具转运。  

④ 筹办开封、测试静电敏感器件时必需在防静电事情台长进行,有条件的可配用离子气氛发生器肃清气氛中的电荷  

⑤ 组装所用的焊接建筑及成形工装建筑都必需接地,焊接对象使用内热式烙铁,接地要优越,接地电阻要小 

⑥ 电源供电体系要改装用变压器进行隔离,地线要靠得住,防止悬浮地线,接地电阻小于10欧姆  

⑦ 产物测试时,在电源接通的情况下,不行随便插拔器件,必需在关掉电源的情况下插拔。  

⑧ 凡ESD敏感型器件不应过早地拿出原封装,要正确按操纵,尽管不行摸ESD敏感型器件管腿。  

⑨ 用波峰焊接时,焊料和相传体系必需接地。  

B、在防静电请求严酷的的地方,下列防静电工艺请求也是每每必要的。  

① 凡ESD敏感型整机进行高低温实验或老化实验时,必需先对事情园地及高低温箱进行静电位测试,其电位不行跨越平安值,不然,要进行静电消除处理。 ② 焊接好的印制电路板要作三防处理时,也要接纳防静电步伐。不要用普通的

刷光,超声波清洗或喷洗。  

③ 调试、测量、检验时所用的低阻仪器、建筑(如讯号、电桥等)应在ESD敏感型器件接上电源后,方可接到ESD敏感型器件的输入端。  

④ 在ESD敏感型 测试仪器生产线上,应严酷使用静电电位测试监督静电电位的变更情况,以便及时采纳静电消除步伐。


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