美安帶您了解靜電對于電子產品的危害
1、靜電的產生
靜電是物體所帶相對靜止不動單極性的電荷，滯留于物體表面，是正電荷和負電荷在局部范圍失去平衡的結果，是通過電子或離子轉移而形成的。造成電子不平衡分布的原因是電子受外力而脫離軌道，這個外力包括各種能量(如動能、位能、熱能、化學能等)，因此在日常生活中，像接觸、摩擦、沖洗、電解、壓電、偏差、感應等都會產生靜電。
2、靜電對電子元器件的危害
靜電的基本物理特征：吸引與排斥的力量；與大地間有電位差；產生放電電流由于這些特征，靜電放電對半導體器件可能產生以下破壞：
1)薄的氧化層被擊穿；
2)泄漏電流密度高，引起導體燒熔；
3)引起過早失效的漏電流增加，擊穿電壓變
化對器件的功能性破壞。盡管靜電敏感器件的內部已進行了保護處理，但這僅僅是當電荷傳遞局限于一定尺寸和持續一定的時間內進行才有效。據有關檢測報告證明，靜電放電的損害往往只有1O％ 造成電子元器件當時完全失效，通常表現為短路、開路以及參數的嚴重變化，超出其額定范圍，器件完全喪失了其特定的功能；另外的90％會潛伏下來，造成積累效應。一般情況下，一次ESD還不足以引起器件立即完全失效，但元件內部會存在某種程度的輕微損傷，通常表現為參數有小的偏差或漂移。潛在的失效并不明顯，因而極易被人們忽視。若這種元器件繼續工作，隨著ESD次數的增加，積累效應就會越來越明顯，其損傷程度會加劇，最終導致失效。
隨著大規模MOS電路及貼裝器件(SMD)的應用和元器件工藝技術的發展，導致對靜電放電(ESD)的能量敏感性增加，極易引起薄的絕緣層損壞而失效。各類半導體器件的靜電破壞電壓見表1。
表1 半導體器件的靜電破壞電壓
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器件名稱 |
靜電破壞電壓U/V |
器件名稱 |
靜電破壞電壓U/V |
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MOS場效應管 |
100～200 |
混合電路 |
500 |
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結型場效應管 |
140～10000 |
可控硅整流器 |
680～1000 |
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CM0S |
250—2000 |
EPROM |
100 |
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VMOS |
30～1800 |
GAAS |
1O0～300 |
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肖特基晶體管 |
300～2500 |
SAW |
150—500 |
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TTI |
30～2500 |
0P—AMP |
190—2500 |
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雙極性晶體管 |
380—7000 |
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從表1中可以了解到集成電路對靜電的敏感性，各種芯片不同之處就在于所能承受的閩電壓值不同。實際工作條件中，20 V的靜電電壓直接接觸器件就足以毀壞或降低其性能。
3、靜電對電子產品生產造成的危害
靜電對電子產品生產造成的危害主要有以下幾個方面。
1) 靜電吸附空氣中的灰塵，易造成器件引線間的短路；
2) 靜電放電破壞，使元件受損不能工作；
3) 靜電放電電場或電流產生的熱使元件受損；
4) 靜電放電的幅度很大，頻譜極寬(從幾十兆到幾千兆，迭幾百伏／米)的電磁場使電子產品受到電磁干擾而損壞。
5)靜電放電損害的產品返工、返修，增加生產費用，影響企業的經濟效益。
綜上所述，靜電危害存在于電子產品生產的全過程。對某電裝車間生產過程中的靜電危害的分析結果見表2。如果對生產過程中易受靜電損害的部位加以控制，就會使生產過程中的靜電危害程度限制在最低程度。
表2 某電裝車間生產過程中的靜電危害
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階段 |
靜電危害部位 |
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元器件制造 |
切斷、接線、檢測、傳遞、交貨、運輸 |
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單板制造 |
元器件檢測、驗收、分發、插裝、焊接、清洗、檢測、傳遞、包裝、運輸 |
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單板調試 |
測試、焊接、插裝、傳遞、包裝、運輸 |
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整體調試 |
安裝、測試、焊接、插裝、傳遞、包裝、運輸 |
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產品交付 |
產品的驗收、包裝、運輸、通電使用 |
