元器件应用中的静电防护

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1、元器件应用中的静电防护1概述一般人认为，敏感器件在工业应用中，只耍在防静电区内穿戴一套（工作服、防静电鞋、帽）防静电工作衣，在防静电区内铺设防静电桌、地垫，工作时戴防静电腕带就起到了防静电作用。但实际情况并不是那么简单，防静电技术是一门系统工程，任何一个环节的疏忽，就会引起敏感器件的损伤。本文通过几个事例来说明防静电技术在工业应用中常出现的几个误区。2谋区之一敏感器件的随意包装引起的静电损伤器件包装形式多种多样,有黑色的永久性的防静电包装管，有喷涂一层抗静电剂的白色透明防静电塑料管。前一种防静电包装管价格昂贵，可以反复使用。而后一种防静电包装管价格便宜，为一次性使用品。后一种防静电包装管使用前

2、未经测量不得使用，否则会引起包装管内的器件失效。白色透明防静电犁料管是用聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯为材料制成的，在塑料管上浸泡或喷涂一层HZ—1抗静电液剂，凉T后成为防静电包装管。它的防静电能力収决于抗静电剂的涂层厚度及管子的保存环境。一般防静电包装管表面电阻为106Q〜JL09Q。使用寿命一燉为三个月至一年。随着保存时间的延长，包装管表血电阻会逐渐增人，成为绝缘材料，即表面电阻大于1012Qo大部分进口电路均采用白色透明防静电包装管包装器件。虽然包装管标有防静电标识，但随着出厂LI期的延长，白色透明防静电包装管逐渐退化为绝缘材料。使用者并不知道包装管的退化情况，有时继续反复使用。实际上防静电包

3、装管已失去防静电作用。这样，包装管内的器件很容易受到静电损伤。包装管的防静电标识只是起到操作中的警示作用。如某研究所从国外买回一批CMOS电路，要求在上机前必须经过二次筛选、老炼以及粗、细检漏。在上述试验过程屮出现了13%的电路失效，怀疑上述过程防静电措施有纟比漏。他们花了人蜃的人力、物力经过详细检杏、取证，未发现防静电措施有不完善之处。最后不得不怀疑口色透明防静电包装管，截取一段防静电包装管进行表面电阻测试，发现防静电包装管表面电阻已退化为1012Q,即为绝缘材料。初步认为:（1）性能退化的防静电包装悸损坏了该批CMOS电路。（2）该批电路的防静电能力不高。为了证实以上结论，组织专业部门进行

4、了模拟试验。（1）把刚测试合格的儿块CMOS电路装入已失效的防i挣电包装管中，并使CMOS电路在包装管中来I川晃动几下，再取出包装管中的电路进行测试，出现了失效的电路。经过反复试验，出现重复性；（2）拿几块合格的CMOS电路进行抗静电能力测试。测试结果为一级（0〜1999）Vc实测试结果，该批CMOS电路的抗静电能力为（600〜1100）Vo分析：1）绝缘材料的防静电原理与导体或半导体材料的防静电原理有所不同。2）导体或半导体材料上的静电积累电荷，靠防静电桌、地垫向地缓慢泄放（防静电地线串有1MQ的电阻）。3）绝缘材料上的静电积累电荷不能靠防静电桌、地垫向地缓慢汕•放因为绝缘材料上的积累电荷不

5、能移动，只能靠静电中和法或喷涂法中和绝缘材料上的积累电荷。此，把防静电能力已退化的绝缘材料作为包装管，将使器件容易受到静电损伤。结论：1）白色透明防静电包装管为一次性的包装管。最好不要反复使用。使用吋间较长的白色透明防静电包装管容易退化为绝缘材料。2）白色透明防静电包装管在使川寿命期内，一般在使川前要经过表面电阻测试。3）装入防静电包装管内的器件不能晃动，在传递、运输中严禁管内器件摩擦生电。4）白色透明防静电包装管的防静电标识只能作为操作中的防静电警示语，不能保证包装管出厂后的防静电能力退化情况。5）建议采用黑色永久性的防静电包装管或盒子包装敏感器件。3误区Z二芯片盒的随意使用引起芯片表面镜检

6、合格率下降军用集成电路的芯片一般都要进行严格的芯片表面镜检，以剔除芯片表面缺陷和颗粒尘埃。芯片包装盒应该使用永久性的防静电包装盒，包装盒内有锡箔薄膜复盖，作为芯片静电屏蔽。实验证明，采用有机玻璃盒或透明塑料盒易产生静电电场，特别是当盒子被打开的一瞬间,盒、盖的静电电场的重新分布，可以看到微小的芯片会在盒内竖立起來，并使静电电场吸收空气屮的颗粒尘埃，使合格的芯片受到二次颗粒尘埃污染。即使刚刚镜检通过的合格芯片可能出现不合格，使芯片表面镜检合格率下降。因此，有机玻璃盒或透明塑料芯片盒应该禁用。喷涂一层抗静电剂的塑料芯片盒，虽然具有防静电功能，但喷涂抗静电剂的防静电盒随保存时间的延长，环境温度、湿度

7、的变化，较长期的使用，寿命很难保证，不能保证不出问题。4误区之三抗静电能丿J低的器件如何使用对于器件的用户来讲，抗静电能力高的器件总比抗静电能力低的器件受欢迎。但随着超人规模集成电路的发展，采用了按比例缩小的设计，以实现体积小、重量轻、功耗小、集成度高，解决器件的高性能、高可靠、低投入、高产出、快周转等方面的优势。在制造工艺屮普遍采用了浅结、薄氧化层等一系列的微细加工技术，器件的抗静电能力越来越差