《静电危害及防护》PPT课件

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1、静电的危害与防护可靠性技术部戴晨阳课程内容静电基本知识静电失效案例生产过程的ESD防护以沟通协调探讨静电防护的相关意见静电基本知识静电和静电放电的定义静电：通俗地来讲，静电就是静止不动的电荷。它一般存在于物体的表面，是正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。静电放电(ElectrostaticDischarge-ESD)：处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电放电。这种转移的方式有多种，如接触放电、空气放电。静电的产生摩擦起电感应起电接触带电剥离起电-++++++++++++++++++-------------+ESD基

2、本知识静电放电（ESD）三要素Q＋M＋D=ESD“Q”：一定积累的静电荷“M”：放电途径“D”：静电敏感器件“ESD”：就是放电（ZAP）ESD基本知识器件静电放电三种模型人体模型（HBM：HumanBodyModel）机器模型（MM：MachineModel）充电器件模型（CDM：ChargedDeviceModel）ESD基本知识静电的特性库仑定理标明电压、电荷和电容的关系Q=C*U例如：Q＝1nC,C=1pF,那么U＝Q/C＝(1×10-9C)/(1×10-12F)＝1000V通常把静电带电体与另一个物体或大地看成一个电容器实际环境中产生的静电电压通常是指带

3、电体与大地之间的电位差ESD基本知识影响静电产生和大小的因素环境湿度和空气中的离子浓度潮湿的梅雨季节，静电势较低；在北方或干燥的冬季，静电势就高空气纯净的场所（如超净车间）内，空气中离子浓度低，静电更容易产生电子生产中产生的静电势的典型值（V）事件静电势（空气相对湿度10％）静电势（空气相对湿度50％）将DIP封装器件从塑料管中取出2000400将印刷电路板装进泡沫包装盒中210005500ESD基本知识人体活动产生典型的静电电压（V）事件静电势（空气相对湿度10～20％）静电势（空气相对湿度65～90％）在地毯上走动2000400在聚乙烯地板上走动1200025

4、0在工作台上工作6000100拿聚乙烯纤维包7000600从工作台拿起聚乙烯衬垫200001200坐在填有聚氟脂泡膜的椅子上1800015000ESD基本知识半导体发展趋势更加细小精密更加复杂更加静电敏感半导体器件静电敏感性DeviceTypeThresholdSussceptivity(Volts)MOSFET10－100VMOS30-1800NMOS60-100GaAsFET60-2000EPROM100+CMOS200-3000GaAsFET25-50JFET140-7000SAW150-500Op-AMP190-2500SchottkyDiodes300-

5、2500ESD基本知识小于3KV，很难感知在5KV时，你能听见在10KV时，你能看见，产生火花在3KV时，你能通过皮肤感知人体对静电的敏感度ESD基本知识器件ESD失效机理实验IC中的线路进行人体模式放电：200V~400V线路的阻抗没有发现变化600V微电路的性能指标稍有下降，但仍能通过测试。800V~900V出现了局部熔断和孔洞，线路阻抗发生了明显变化1000V线路断路，器件被完全损坏。静电损伤AT89S52晶振管脚静电损伤背景：外协加工厂协助生产，在先期生产完并返回的800块某卡件中，有6块卡件上的AT89S52失效。经电测试，发现失效的管脚为AT89S52

6、连接晶振的两个管脚XTAL1，XTAL2。影响：产品一次通过率降低，对同批次卡件存在造成隐性静电损伤的隐患。现象：卡件上电后，从指示灯观察到卡件程序未运行，检测发现为单片机故障。连接晶振的芯片管脚I-V曲线异常。结论：AT89S52芯片连接晶振的管脚受ESD损伤失效。静电损伤管脚XTAL1（Pin21），XTAL2（Pin20）模拟静电放电失效的器件生产返回卡件中使用的89S52的失效点静电损伤CD14538BE生产过程中静电损伤背景：本批次共生产150块某卡件，卡件生产返回后进行测试过程中发现亮红灯，共测试20块卡件，有16块出现同样的异常状况。影响：本次异常卡

7、件全部停产，无法正常入库，导致卡件生产周期过长，同批次卡件存在隐性的静电损伤。现象：卡件上电进行调试时发现卡件亮红灯，而且无法进行标定，经过测试分析为CD14538BE这颗器件PIN11对PIN1短路。结论：本次CD14538失效是因为卡件组装生产过程中，操作人员静电防护不到位，将静电引入器件，造成本品次卡件所使用的CD14538出现大量失效。静电损伤工厂返回失效器件PIN11失效图静电放电模拟失效器件PIN11失效图工厂返回失效器件PIN1失效图静电放电模拟失效器件PIN1失效图静电损伤某模块的GAL16静电损伤背景：批任务卡件98块，发现有上述问题现象的卡件6

8、块。通过与