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1、ESD的意義及防護簡介DMD-QA李錦光序言(ELECTROSTATICDISCHARGE)“靜電放電”已被認為是造成對靜電放電敏感電子零件的失效、劣化、潛在失效的主要凶手,而導致戰艦、飛機、發射和導引系統、電子和資訊設備出現故障,使得如此昂貴的設備變得毫無可靠度可言。目錄一.靜電系列概念及產生原理二.靜電對電子工業的危害三.靜電控制原理四.靜電標示及其意義五.如何建立抗靜電的工作站六.生產現場靜電防護須知一.靜電系列概念及產生原理静电的概念靜電是物體表面過剩或不足的靜止電荷﹒1、静電是一种電能,它留存物体表面;静電是正電荷和负電荷在局部范围内失去平衡的
2、结果;静電是通过電子或离子转移而形成的。2、静電现象是電荷的产生和消失的过程中产生的電现象的总称。靜電產生的原理電子圍繞原子核運動,一有外力即脫離軌道,離開原來的原子而侵入其他的原子﹒A原子因缺少電子數而帶有正電現象,稱為陽離子。B原子因增加電子數而帶有負電現象,稱為陰離子。外力包含各种能量,如動能,位能,熱能,化學能,電磁能等.靜電識知靜電的概念靜電是電荷的產生與消失過程中產生的電現象的總稱特點高電位低電量小電流作用時間短復現性差瞬間現象多受濕度影響較大1.接触起電當兩個不同的物體相互接触時就會使得其中一個物體失去一些電荷带正电,而另一个体得到一些剩余
3、电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。A.剥离塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电B.脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。C.摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程。实质上是接触分离起电。例当带電物体接近不带電物体时会在不带電的导体的两端分别感应出负電和正電2.感應起電ABC3.热電和压電起電、喷射起電等气体,液体的流動與噴射靜電識知靜電產生的物理過程接觸電荷轉移偶電層形成電荷分離靜電產生的方式接觸摩擦沖流冷凍電解壓電溫差…...靜電產生在各種SMT生產現場易產生的靜電壓值靜電識知靜電產生的物理效
4、應力學效應(靜電吸附)放電效應(ESD)放電感應效應(靜電感應)何謂靜電放電(ESD):Electro-StaticDischarge由不同靜電電位的物體因直接接觸或因靜電場的感應而導致物體間電荷的移動;靜電放電的快速電荷移動會產生很大的瞬間電流.強的電場和電磁輻射等,它們如通過或接近電子零件時,便會加以破壞.通常,放電是電荷迅速流動,在一靜電放電過程中,電荷的迅速流動會引起很大的瞬間電流,強烈的電場和電磁輻射。當放電通過或接近電子零件時,會損毀電子零件。靜電放電敏感項目(ESDS):對15.000伏特以下的靜電放電敏感的電氣和電子零件及裝配品和設備;C
5、MOS,NMOS,JFET和其他低功率零件對靜電入電最敏感具有限制靜電放電電壓低於靜電放電敏感零件的敏感水準的靜電放電保護材料和設備的區域靜電防電保護區(ESDPROTECTEDAREA):局部處理(TOPICALINTESTATE):加在一絕緣材料的表面以降低其摩擦生電的能力的一種化學劑在一局部的表面上利用對空氣分子充電形成正.負離子來消耗靜電電荷的設備游離器(IONIZER)電場屏蔽(FIELDSHIELDING):利用傳導容器當做靜電和電磁線的障礙物,使被包裝的東西不會感覺到容器表面的電荷硬接地(HARDGROUND):將一金屬棒或金屬板埋入地下,
6、使其接地電阻在1.0Ω以內軟接地(SOFTGROUND)藉由一電阻(一般為1MΩ)來限制從可評估的電壓源而來的電流在5mA以下,來隔離一硬接地的任何點.等位結合,分路(EQUIPOTENTIALBONDING,SHUNTING):一零件或裝配品的零件腳和端子連接在一起后,通過一低阻抗,可大大地降低靜電放電的損害高傳導材料(BULKCONDUCTIVEMATERIAL):在熱塑性樹脂或其它一般性的絕緣材料內加入一傳導物質或金屬(一般是碳膜)以降低電阻系數在傳導范圍內抗靜電材料(ANTISTATICMATERIAL):在一熱塑性樹脂或其它一般性的絕緣材料內加
7、入一抗靜電物質使它有抗拒摩擦生電的電荷和降低電阻系數在抗靜電范圍內二.靜電對電子工業的危害由靜電作用對各類SMD的擊穿電壓靜電對電子工業的危害形式1、靜電吸附2、靜電放電引起的器件擊穿3、靜電感應4、靜電放電時產生的電磁脈沖硬擊穿:一次性造成芯片介質擊穿,燒毀等永久性失效。軟擊穿:造成器件的性能劣化或參數指標下降而成為隱患。電磁脈沖導致電路出現錯誤,設備誤動作。靜電識知靜電對半導體元件的不良影響(一)靜吸附電靜電粒子塵埃粒子靜電吸附使IC等半導體制程良率受到影響,同時為了防止靜電吸附工廠對於制程空氣的潔淨投入極大成本靜電識知靜電對半導體元件的不良影響(二
8、)靜電放電(ESD)引起器件擊穿接觸-分離,摩擦,感應致人體/設備等產生並釋放靜