了解靜電述語(yǔ)及其定義
一、靜電述語(yǔ)及定義 :
① 靜電:物體表面過(guò)?;虿蛔愕撵o止的電荷 。
② 靜電場(chǎng):靜電在其周圍形成的電場(chǎng) 。
③ 靜電放電:兩個(gè)具有不同靜電電位的物體,由于直接接觸或靜電場(chǎng)感應(yīng)引起兩物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移,靜電電場(chǎng)的能量達(dá)到一定程度后,擊穿其間介質(zhì)而進(jìn)行放電的現(xiàn)象就是靜電放電。
④ 靜電敏感度:元器件所能承受的靜電放電電壓。
⑤ 靜電敏感器件:對(duì)靜電放電敏感的器件 。
⑥ 接地:電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體,如大地,船等。
⑦ 中和:利用異性電荷使靜電消失 。
⑨ 防靜電工作區(qū):配備各種防靜電設(shè)備和器材,能限制靜電電位,具有明確的區(qū)域界限和專門標(biāo)記的適于從事靜電防護(hù)操作的工作場(chǎng)地。
二、靜電的產(chǎn)生 :
① 摩擦:在日常生活中,任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離,即可產(chǎn)生靜電,而產(chǎn)生靜電的*通方法,就是摩擦生電。材料的絕緣性越好,越容易是使用摩擦生電。另外,任何兩種不同物質(zhì)的物體接觸后再分離,也能產(chǎn)生靜電。
② 感應(yīng):針對(duì)導(dǎo)電材料而言,因電子能在它的表面自由流動(dòng),如將其置于一電場(chǎng)中,由于同性相斥,異性相吸,正負(fù)離子就會(huì)轉(zhuǎn)移。
③ 傳導(dǎo):針對(duì)導(dǎo)電材料而言,因電子能在它的表面自由流動(dòng),如與帶電物體接觸,將發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。
三、靜電對(duì)電子工業(yè)的影響 :
集成電路元器件的線路縮小,耐壓降低,線路面積減小,使得器件耐靜電沖擊能力的減弱,靜電電場(chǎng)(Static Electric Field)和靜電電流(ESDcurrent)成為這些高密度元器件的致命殺手。同時(shí)大量的塑料制品等高絕緣材料的普遍應(yīng)用,導(dǎo)致產(chǎn)生靜電的機(jī)會(huì)大增。日常生活中如走動(dòng),空氣流動(dòng),搬運(yùn)等都能產(chǎn)生靜電。人們一般認(rèn)為只有CMOS類的晶片才對(duì)靜電敏感,實(shí)際上,集成度高的元器件電路都很敏感。
A.靜電對(duì)電子元件的影響 :
① 靜電吸附灰塵,改變線路間的阻抗,影響產(chǎn)品的功能與壽命。
② 因電場(chǎng)或電流破壞元件的絕緣或?qū)w,使元件不能工作(完全破壞)。
③ 因瞬間的電場(chǎng)或電流產(chǎn)生的熱,元件受傷,仍能工作,壽命受損。
B、靜電損傷的特點(diǎn):
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(jué)。這是因?yàn)槿梭w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(méi)有明顯的下降,但多次累加放電會(huì)給器件造成內(nèi)傷而形成隱患,而且增加了器件對(duì)靜電的敏感性。已產(chǎn)生的問(wèn)題并無(wú)任何方法可**。
③ 隨機(jī)性電子元件什么情況下會(huì)遭受到靜電破壞呢?可以這么說(shuō),從一個(gè)元件生產(chǎn)后一直到它損壞以前所有的過(guò)程都受到靜電的威脅,而這些靜電的產(chǎn)生也具有隨機(jī)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(cè)和防護(hù)。
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(diǎn)而費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)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(duì)靜電放電損害未充分認(rèn)識(shí)之前,常常歸咎于早期失效或情況不明的失效 ,從而不自覺(jué)的掩蓋了失效的真正原因。
⑤ 嚴(yán)重性ESD問(wèn)題表面上看來(lái)只影響了制成品的用家,但實(shí)際上亦影響了各層次的制造商,如:保用費(fèi)、維修及公司的聲譽(yù)等等。
四、靜電防護(hù)的基本原則 :
自然界的所有物質(zhì)都是由原子組合而成,原子中的質(zhì)子(正電荷)與電子(負(fù)電荷)存在于我們生活中每個(gè)角落,可以這樣說(shuō):靜電是無(wú)處不有,無(wú)時(shí)不在,時(shí)時(shí)刻刻存在在我們生活中的一切周圍。在靜電防護(hù)過(guò)程中打算將靜電完全消除是困難的,但是我們可以采取防護(hù)措施,將靜電的產(chǎn)生與積聚控制在*小的限度之內(nèi),經(jīng)過(guò)科學(xué)家和工程技術(shù)人員多年的研究和實(shí)踐,結(jié)果表明得出兩個(gè)防護(hù)靜電危害的基本原則:
① 在靜電**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(yùn)送靜電敏感元件。
五、防靜電性能的檢測(cè)周期及注意事項(xiàng) :
防靜電臺(tái)墊、地板、工鞋、工衣、周轉(zhuǎn)容器等應(yīng)少每月檢測(cè)一次。防靜電手腕帶、風(fēng)槍、風(fēng)機(jī)、儀器等應(yīng)每天檢測(cè)一次。 檢測(cè)時(shí),須考慮受檢場(chǎng)所的溫度、濕度等因素。
六、防靜電的工藝規(guī)程要求 :
A、防靜電的常規(guī)工藝規(guī)程要求:
① 操作者必須戴有線防靜電手腕帶。
② 涉及到操作靜電敏感器件的桌臺(tái)面須采用防靜電臺(tái)墊 。
③ ESD敏感型器件必須用靜電屏蔽與防靜電器具轉(zhuǎn)運(yùn)。
④ 準(zhǔn)備開(kāi)封、測(cè)試靜電敏感器件時(shí)必須在防靜電工作臺(tái)上進(jìn)行,有條件的可配用離子空氣發(fā)生器**空氣中的電荷 。
⑤ 組裝所用的焊接設(shè)備及成形工裝設(shè)備都必須接地,焊接工具使用內(nèi)熱式烙鐵,接地要良好,接地電阻要小 。
⑥ 電源供電系統(tǒng)要改裝用變壓器進(jìn)行隔離,地線要可靠,防止懸浮地線,接地電阻小于10歐姆
⑦ 產(chǎn)品測(cè)試時(shí),在電源接通的情況下,不能隨意插拔器件,必須在關(guān)掉電源的情況下插拔。
⑧ 凡ESD敏感型器件不應(yīng)過(guò)早地拿出原封裝,要正確按操作,盡量不能摸ESD敏感型器件管腿。
⑨ 用波峰焊接時(shí),焊料和傳遞系統(tǒng)必須接地。
B、在防靜電要求嚴(yán)格的場(chǎng)合,下列防靜電工藝要求也是常常需要的。
① 凡ESD敏感型整機(jī)進(jìn)行高低溫試驗(yàn)或老化試驗(yàn)時(shí),必須先對(duì)工作場(chǎng)地及高低溫箱進(jìn)行靜電位測(cè)試,其電位不能超過(guò)**值,否則要進(jìn)行靜電消除處理。
② 焊接好的印制電路板要作三防處理時(shí),也要采用防靜電措施。不要用一般的刷光,超聲波清洗或噴洗。
③ 調(diào)試、測(cè)量、檢驗(yàn)時(shí)所用的低阻儀器、設(shè)備(如訊號(hào)、電橋等)應(yīng)在ESD敏感型器件接上電源后,方可接到ESD敏感型器件的輸入端。
④ 在ESD敏感型 測(cè)試儀器生產(chǎn)線上,應(yīng)嚴(yán)格使用靜電電位測(cè)試監(jiān)視靜電電位的變化情況,以便及時(shí)采取靜電消除措施。