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ESD(靜電放電)
日期:2024-11-08 06:46
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摘要:ESD究竟是什么?
靜電放電(ESD)定義為,給或者從原先已經(jīng)有靜電(固定的)的電荷(電子不足或過剩)放電(電子流)。電荷在兩種條件下是穩(wěn)定的:
1. 當它"陷入"導電性的但是電氣絕緣的物體上,如,有塑料柄的金屬的螺絲起子。
2. 當它居留在絕緣表面(如塑料),不能在上面流動時。
可是,如果帶有足夠高電荷的電氣絕緣的導體(螺絲起子)靠近有相反電勢的集成電路(IC)時,電荷"跨接",引起靜電放電(ESD)。
ESD以極高的強度很迅速地發(fā)生,通常將產(chǎn)生足夠的熱量熔化半導體芯片的內(nèi)部電路,在電子顯微鏡下外表象向...
ESD究竟是什么?
靜電放電(ESD)定義為,給或者從原先已經(jīng)有靜電(固定的)的電荷(電子不足或過剩)放電(電子流)。電荷在兩種條件下是穩(wěn)定的:
1. 當它"陷入"導電性的但是電氣絕緣的物體上,如,有塑料柄的金屬的螺絲起子。
2. 當它居留在絕緣表面(如塑料),不能在上面流動時。
可是,如果帶有足夠高電荷的電氣絕緣的導體(螺絲起子)靠近有相反電勢的集成電路(IC)時,電荷"跨接",引起靜電放電(ESD)。
ESD以極高的強度很迅速地發(fā)生,通常將產(chǎn)生足夠的熱量熔化半導體芯片的內(nèi)部電路,在電子顯微鏡下外表象向外吹出的小子彈孔,引起即時的和不可逆轉(zhuǎn)的損壞。更加嚴重的是,這種危害只有十分之一的情況壞到引起在*后測試的整個元件失效。其它90%的情況,ESD損壞只引起部分的降級 - 意味著損壞的元件可毫無察覺地通過*后測試,而只在發(fā)貨到顧客之后出現(xiàn)過早的現(xiàn)場失效。其結(jié)果是*損聲譽的,對一個制造商糾正任何制造缺陷*付代價的地方。
可是,控制ESD的主要困難是,它是不可見的,但又能達到損壞電子元件的地步。產(chǎn)生可以聽見"嘀噠"一聲的放電需要累積大約2000伏的相當較大的電荷,而3000伏可以感覺小的電擊,5000伏可以看見火花。
例如,諸如互補金屬氧化物半導體(CMOS,complementary metal oxide semiconductor)或電氣可編程只讀內(nèi)存(EPROM,electricall programmable read-only memory)這些常見元件,可分別被只有250伏和100伏的ESD電勢差所破壞,而越來越多的敏感的現(xiàn)代元件,包括奔騰處理器,只要5伏就可毀掉。
該問題被每天的引起損害的活動復合在一起。例如,從 乙烯基的工廠地板走過,在地板表面和鞋子之間產(chǎn)生摩擦。其結(jié)果是純電荷的物體,累積達到3~2000伏的電荷,取決于局部空氣的相當濕度。
甚至工人在臺上的自然移動所形成的摩擦都可產(chǎn)生400~6000伏。如果在拆開或包裝泡沫盒或泡泡袋中的PCB期間,工人已經(jīng)處理絕緣體,那么在工人身體表面累積的凈電荷可達到大約26000伏。
因此,作為主要的ESD危害來源,所有進入靜電保護區(qū)域(EPA,electrostatic protected area)的工作人員必須接地,以防止任何電荷累積,并且所有表面應該接地,以維持所有東西都在相同的電勢,防止ESD發(fā)生。
靜電放電(ESD)定義為,給或者從原先已經(jīng)有靜電(固定的)的電荷(電子不足或過剩)放電(電子流)。電荷在兩種條件下是穩(wěn)定的:
1. 當它"陷入"導電性的但是電氣絕緣的物體上,如,有塑料柄的金屬的螺絲起子。
2. 當它居留在絕緣表面(如塑料),不能在上面流動時。
可是,如果帶有足夠高電荷的電氣絕緣的導體(螺絲起子)靠近有相反電勢的集成電路(IC)時,電荷"跨接",引起靜電放電(ESD)。
ESD以極高的強度很迅速地發(fā)生,通常將產(chǎn)生足夠的熱量熔化半導體芯片的內(nèi)部電路,在電子顯微鏡下外表象向外吹出的小子彈孔,引起即時的和不可逆轉(zhuǎn)的損壞。更加嚴重的是,這種危害只有十分之一的情況壞到引起在*后測試的整個元件失效。其它90%的情況,ESD損壞只引起部分的降級 - 意味著損壞的元件可毫無察覺地通過*后測試,而只在發(fā)貨到顧客之后出現(xiàn)過早的現(xiàn)場失效。其結(jié)果是*損聲譽的,對一個制造商糾正任何制造缺陷*付代價的地方。
可是,控制ESD的主要困難是,它是不可見的,但又能達到損壞電子元件的地步。產(chǎn)生可以聽見"嘀噠"一聲的放電需要累積大約2000伏的相當較大的電荷,而3000伏可以感覺小的電擊,5000伏可以看見火花。
例如,諸如互補金屬氧化物半導體(CMOS,complementary metal oxide semiconductor)或電氣可編程只讀內(nèi)存(EPROM,electricall programmable read-only memory)這些常見元件,可分別被只有250伏和100伏的ESD電勢差所破壞,而越來越多的敏感的現(xiàn)代元件,包括奔騰處理器,只要5伏就可毀掉。
該問題被每天的引起損害的活動復合在一起。例如,從 乙烯基的工廠地板走過,在地板表面和鞋子之間產(chǎn)生摩擦。其結(jié)果是純電荷的物體,累積達到3~2000伏的電荷,取決于局部空氣的相當濕度。
甚至工人在臺上的自然移動所形成的摩擦都可產(chǎn)生400~6000伏。如果在拆開或包裝泡沫盒或泡泡袋中的PCB期間,工人已經(jīng)處理絕緣體,那么在工人身體表面累積的凈電荷可達到大約26000伏。
因此,作為主要的ESD危害來源,所有進入靜電保護區(qū)域(EPA,electrostatic protected area)的工作人員必須接地,以防止任何電荷累積,并且所有表面應該接地,以維持所有東西都在相同的電勢,防止ESD發(fā)生。