《ESD防护基础》PPT课件

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1、ESD知識講義静电基础知识静电控制的基本原理及措施三.静电防护设施器材、设备仪器的基本性能与使用知识静电放电（ＥＳＤ--ElectroStaticDischarge）问题是本世纪中期以来形成的以研究静电的产生与衰减、静电放电模型、静电放电效应如电流热（火花）效应和电磁效应等的学科。近年来随着科学技术的飞速发展、微电子技术的广泛应用及电磁环境越来越复杂，对静电放电的电磁场效应如电磁干扰（ＥＭＩ）及电磁兼容性（ＥＭＣ）问题越来越重视。防靜電基礎知識静电的概念静电是物体表面过剩或不足的静止电荷。1、静电是一种电能，它留存物体

2、表面；静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果；静电是通过电子或离子转移而形成的。2、静电现象是电荷的产生和消失的过程中产生的电现象的总称。靜電產生的原理:1.摩擦:絕緣體之間磨擦而產生靜電————————————————+++++++++++++++AB++++++++++++++++++++++++AB電量相等電荷轉移2.傳導:電荷的轉移,示意圖如下:3.感應:帶有靜電的物體在電場的作用下使另一個物體也帶有靜電,示意圖如下:++++++++++++——++——++——++——++——++——+++++++++

3、+++++靜電感應只對導體和半導體才有作用.物体不接触也能起电吗？除物体除接触后分离能起电外，当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电，如下图1所示。当物体Ａ与Ｃ发生放电时会造成Ｃ与Ｂ之间放电，如下图2所示。若Ｃ与Ｂ之间不发生放电，则Ｃ会带上剩余的电荷，如下图3所示圖一圖二圖三靜電電荷產生的種類:1>.摩擦2>.分離3>.電場感應4>.傳導靜電電荷對微電子工業的影響:1.微粒污染:在潔凈室裏,靜電是使直徑在0.1~1.0微米之間的顆粒沉積的主要原因.當芯片帶有靜電后就很容易沉積灰塵.3.三種

4、擊穿現象:1>.熱擊穿:P-N破壞2>.介電擊穿:氧化層的破壞3>.金屬汽化:金屬線被汽化而開路2.ESD(ESD中文意思是靜電電壓放電)失效:靜電放電時當放電電流過大(瞬时大电流可达几十A),產生過高熱能,將會擊穿集成電路內部線路,另一方面是静电放电辐射的电磁场对电子产品的干扰,最近的研究表明这种电场可达几百V/m.半導體的靜電敏感度:裝置型式靜電放電敏感度範圍(伏)裝置型式靜電放電敏感度範圍(伏)VMOS30~1800散粒(肖特基)二極管300~2500MOSFET100~200薄片電阻(厚,細)300~3000G

5、aASFET100~300雙向晶體管380~7000EPROM100ECL(發射極偶合邏輯電路)500~1500JFET140~7000SCR(可控硅)680~1000SAW150~1500散粒(肖特基)晶體管1000~2500OP-AMP190~2500散粒晶體管邏輯電路1000~2500CMOS250~3000Table2ExamplesofStaticGenerationTypicalVoltageLevelsMeansofGeneration10-25%RH65-90%RHWalkingacrosscarp

6、et35,000V1,500VWalkingacrossvinyltile12,000V250VWorkeratbench6,000V100VPolybagpickedupfrombench20,000V1,200VChairwithurethanefoam18,000V1,500VMeansofGeneration靜電放電的三種型式:1.人體型式:當人體活動時身體和衣服之間摩擦產生靜電,若不及時將靜電釋放給大地,而直接把靜電轉移給ESD敏感裝置而造成損壞.2.微電子器件帶電型式:在自動化生產過程中,一些塑料器件因摩擦

7、產生靜電,通過ESD敏感裝置接觸,造成損壞.3.場感應型式:在有強電場圍繞時,能通過感應方法損壞ESD敏感裝置.DifferentESDmodels(RD1)1-HumanbodyModel:HBM,2-MachineModel:MM,3-ChargedDevicesModel:CDM,4-FieldInduceModel:FIM ,5-ChargedChipModel:CCM .TheESDModelconstraintsdependonprocessused.Abasicrule:Nocharge,nodischa

8、rge.Componentsclass0thresholdsInanElectroStaticDischargecontrolplan,thesensitivityofcomponentstobehandled,mustbewellknown.Therulesandpracticesmusttakeintoaccountthese