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靜電對電子產(chǎn)品的危害

2015年11月24日 13:41$artinfo.Reprint點擊量:3130

  1、靜電的產(chǎn)生
  
  靜電是物體所帶相對靜止不動單極性的電荷,滯留于物體表面,是正電荷和負(fù)電荷在局部范圍失去平衡的結(jié)果,是通過電子或離子轉(zhuǎn)移而形成的。造成電子不平衡分布的原因是電子受外力而脫離軌道,這個外力包括各種能量(如動能、位能、熱能、化學(xué)能等),因此在日常生活中,像接觸、摩擦、沖洗、電解、壓電、偏差、感應(yīng)等都會產(chǎn)生靜電。
  
  2、靜電對電子元器件的危害
  
  靜電的基本物理特征:吸引與排斥的力量;與大地間有電位差;產(chǎn)生放電電流由于這些特征,靜電放電對半導(dǎo)體器件可能產(chǎn)生以下破壞:
  
  1)薄的氧化層被擊穿;
  
  2)泄漏電流密度高,引起導(dǎo)體燒熔;
  
  3)引起過早失效的漏電流增加,擊穿電壓變
  
  化對器件的功能性破壞。盡管靜電敏感器件的內(nèi)部已進(jìn)行了保護(hù)處理,但這僅僅是當(dāng)電荷傳遞局限于一定尺寸和持續(xù)一定的時間內(nèi)進(jìn)行才有效。據(jù)有關(guān)檢測報告證明,靜電放電的損害往往只有1O%造成電子元器件當(dāng)時*失效,通常表現(xiàn)為短路、開路以及參數(shù)的嚴(yán)重變化,超出其額定范圍,器件*喪失了其特定的功能;另外的90%會潛伏下來,造成積累效應(yīng)。一般情況下,一次ESD還不足以引起器件立即*失效,但元件內(nèi)部會存在某種程度的輕微損傷,通常表現(xiàn)為參數(shù)有小的偏差或漂移。潛在的失效并不明顯,因而極易被人們忽視。若這種元器件繼續(xù)工作,隨著ESD次數(shù)的增加,積累效應(yīng)就會越來越明顯,其損傷程度會加劇,zui終導(dǎo)致失效。
  
  隨著大規(guī)模MOS電路及貼裝器件(SMD)的應(yīng)用和元器件工藝技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致對靜電放電(ESD)的能量敏感性增加,極易引起薄的絕緣層損壞而失效。各類半導(dǎo)體器件的靜電破壞電壓見表1。
  
  表1半導(dǎo)體器件的靜電破壞電壓
  
  從表1中可以了解到集成電路對靜電的敏感性,各種芯片不同之處就在于所能承受的閩電壓值不同。實際工作條件中,20V的靜電電壓直接接觸器件就足以毀壞或降低其性能。
  
  3、靜電對電子產(chǎn)品生產(chǎn)造成的危害
  
  靜電對電子產(chǎn)品生產(chǎn)造成的危害主要有以下幾個方面。
  
  1)靜電吸附空氣中的灰塵,易造成器件引線間的短路;
  
  2)靜電放電破壞,使元件受損不能工作;
  
  3)靜電放電電場或電流產(chǎn)生的熱使元件受損;
  
  4)靜電放電的幅度很大,頻譜極寬(從幾十兆到幾千兆,迭幾百伏/米)的電磁場使電子產(chǎn)品受到電磁干擾而損壞。
  
  5)靜電放電損害的產(chǎn)品返工、返修,增加生產(chǎn)費用,影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
  
  綜上所述,靜電危害存在于電子產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。對某電裝車間生產(chǎn)過程中的靜電危害的分析結(jié)果見表2。如果對生產(chǎn)過程中易受靜電損害的部位加以控制,就會使生產(chǎn)過程中的靜電危害程度限制在zui低程度。
  
  表2某電裝車間生產(chǎn)過程中的靜電危害
  
  工業(yè)防靜電措施
  
  1、環(huán)境危險程度控制;2、工藝控制;3、接地;4、增加濕度;5、抗靜電添加劑;6、靜電中和器;7、加強(qiáng)靜電安全管理。
  
  zui有效的措施是讓人體與大地相“連接”即“接地”。因此,人要穿上防靜電鞋。要保持人體與大地相連,這就要求地面也是防靜電的才可以將人體的靜電導(dǎo)入大地,所以地面可以用防靜電地墊,防靜電復(fù)合膠板,并用防靜電接地線接好地,如經(jīng)費充足,可選用防靜電活動地板,特別是在規(guī)劃設(shè)計機(jī)房廠房時可以考慮選用防靜電活動地板,如果機(jī)房廠房已定且設(shè)備也已安裝好,又不想因裝防靜電器材時對這些設(shè)備造成停產(chǎn)等到影響時還時選用既價格低廉施工簡單的防靜電地墊,防靜電復(fù)合膠板等
  
  人穿防靜電鞋并有防靜電地墊、防靜電復(fù)合膠板或防靜電活動地板時就一定能起到好的防靜電效果?人穿防靜電鞋并有防靜電地墊、防靜電復(fù)合膠板或防靜電活動地板時還不一定能起到好的防靜電效果。通常人們還要穿襪子和墊鞋墊,年青人腳易出汗,這些襪子和墊鞋墊也能導(dǎo)靜電,但在中老年人在干燥的季節(jié)時因鞋內(nèi)干燥,這襪子和墊鞋墊就不能導(dǎo)靜電,而且很多廠家只要求工作人員穿防靜電服和防靜電鞋,忽視了襪子和鞋墊的不利影響,使得這此防靜電鞋和防靜電地面不能發(fā)揮防靜電作用。因此在機(jī)房或廠房的入口處放置“人體綜合電阻檢測儀”,它能迅速準(zhǔn)確檢測那些穿用不合格的防靜電鞋、襪子和墊鞋墊的人。
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