最新电子产品的静电防护幻灯片.ppt

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1、电子产品的静电防护一、概述在人们的日常生活和工作中,经常会遇到静电现象。那么,静电到底是什么,它的产生机理以及它有哪些危害,如何预防和消除这些危害,这是我们必须考虑和解决的问题。1．什么是静电？静电是一种电能，它存在于物体表面，是正负电荷在局部失衡时产生的一种现象。静电现象是指电荷在产生与消失过程中所表现出的现象的总称，如摩擦起电就是一种静电现象。表1各类绝缘膜的耐压值绝缘膜绝缘耐压MV/cm介电常数Si02Si3NTa202Tr02TiO2Nb2O510105-8415472522-2220-4030-100表2各类元件耐静电压值类型耐放电压值（v）V

2、MOSMOSFETGaAsFETEPROM运算放大器JFETCMOS肖特基二极管双极型晶体管ECL可控硅肖特基TTL混合电路SAW30-1800100-200100-300100190-2500140-700250-3000300-3000380-7000500-1500680-1100300-2500500150-500①穿着尼龙衣、塑胶基底鞋缓慢在清洁地板上走动，人身会带7KV-8KV电压②玻璃纤维制成的晶体载料盒滑过聚丙烯桌面时，易产生10KV静电。③晶片装配线：晶片5KV，晶片装料盒35KV，工作服10KV，桌面10KV，有机玻璃盖8KV，石英晶

3、体1.5KV，晶片托盘6KV④光刻间塑料地面0.5KV-1KV，金属网格地面也是0.5KV-1KV，扩散间塑料地面0.5KV-1.5KV瓷砖地面也是0.5KV-1.5KV，塑料墙面约0.7KV，塑料顶棚0-1KV，铝板送风口，回风口0.5KV-1KV，金属活动皮革椅面0.5KV-3KV半导体和IC生产线上的静电及其危害实际工用条件中，几乎20V的静电压直接接触器件就足以毁坏或降低性能。从表1可见，它们的静电电位都很高。由于静电的力学效应，在这种情况下,很容易使工作场所的浮游尘埃吸附于芯片表面，而很小的尘埃吸附都有可能影响半导体器件的良好性能。所以电子产

4、品的生产必须在清洁环境中操作，并且操作人员、器具及环境必须采取一系列的防静电措施，以防止和降低静电危害的形成。2．介质击穿的分类由静电引起元器件的击穿是电子工业中静电危害的主要方式。在强电场中，随着电场强的增强，电荷不断积累，当达到一定程度时，电介质会失去极化特征而成为导体，最后产生介质的热损坏现象，这种现象称为电介质的击穿。介质击穿分热击穿、化学击穿和电击穿三种形式。（1）热击穿介质工作时，当损耗产生的热量大于介质向周围散发的热量时，介质的温度迅速升高，导电随之增加，直至介质的热损坏。可见热击穿的核心问题是散热问题。所以热设计是产品设计的重要环节之一。

5、（2）化学击穿在高压下，强电场会在介质表面或内部的缺陷小孔附近产生局部空气碰撞电离，引起介质电辉，生成化学物质--臭氧和二氧化碳，使绝缘性能降低，致使介质损坏。（3）电击穿电击穿是介质在强电场作用下,被击发出自由电子而引起的。自由电子随电场强度的增加而急剧增加，从而破坏介质的绝缘性能。可见电击穿的本质是电荷积聚所致,因而防止电荷积聚就可防止电击穿。一般把击穿的临界电压称为击穿电压,临界场强称为击穿场强。例如:E空气=3kV/m,MOS管结构的E栅氧化摸=1.0×10^6kV/m。3．静电的击穿与放电（1）静电放电静电放电与外加稳定电源产生的放电虽然同为电

6、荷积聚所致，但又有着明显的区别。首先，在静电放电的情况下，起放电电源是空间电荷，因而它所储存的能量是有限的，不像外加电源那样具有持续放电的能力，故它仅能提供短暂发生的局部击穿能量。虽然静电放电的能量较小,但其放电波形很复杂，控制起来也比较麻烦。半导体器件的软击穿就与它有关。（2）静电击穿由静电击穿引起的元器件击穿损坏是电子工业中，特别是电子产品制造中最普遍、最严重的危害。静电放电可能造成器件硬击穿或软击穿。硬击穿是一次性造成器件的永久性失效，如器件的输出与输入开路或短路。软击穿则可使器件的性能劣化，并使其指标参数降低而造成故障隐患。由于软击穿可使电路时好

7、时坏（指标参数降低所致），且不易被发现，给整机运行和查找故障造成很大麻烦。软击穿时设备仍能带"病"工作，性能未发生根本变化，很可能通过出厂检验，但随时可能造成再次失效。多次软击穿就能造成硬击穿，使设备运行不正常，既给用户造成损失，也影响厂家声誉和产品的销售。4．人体静电在工业生产中，引起元器件损坏和对电子设备的正常运行产生干扰的一个主要原因是人体静电放电。人体静电放电既可能造成人体遭电击而降低工作效率，又可能引发二次事故（即器件损坏），因此人体静电应引起足够重视。人体形成静电的原因是人体在日常工作中，把人体所消耗的机械能在活动中转换为电能。人体是一个静电

8、导体，当与大地绝缘时（如穿的鞋底为绝缘物质），人体与大地就形成一个电容，使电荷储