靜電的危害及預(yù)防ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-04 06:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電損傷失效當(dāng)作其他失效。這在對(duì)靜電放電損害未充分認(rèn)識(shí)之前，常常歸因于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺(jué)地掩蓋了失效的真正原因。所以靜電對(duì)電子器件損傷的分析具有復(fù)雜性。 靜電放電造成微電子電路 損傷的模式 ? 金屬布線與擴(kuò)散區(qū)（或多晶）接觸孔產(chǎn)生火花，使金屬和硅的歐姆接觸被破壞。 ? 使 節(jié)點(diǎn)的溫度超過(guò)半導(dǎo)體硅的熔點(diǎn)（ 1415℃ ）時(shí) ,使 硅熔解，產(chǎn)生再結(jié)晶，造成器件短路。 ? 金屬化電極和布線熔解、“球化”，造成電路開(kāi)路。 ? 大電流流過(guò) PN結(jié)產(chǎn)生焦耳熱，使結(jié)溫升高，形成“熱斑”或“熱奔”，導(dǎo)致器件損壞。 ? 靜電放電引發(fā)的瞬時(shí)大電流（靜電火花）引燃引爆易燃、易爆氣體混合物或電火工品，造成意外燃燒、爆炸事故。 ? 靜電放電使人體遭受電擊引發(fā)操作失誤造成二次事故、靜電場(chǎng)的庫(kù)侖力作用使紡織、印刷、塑料包裝等自動(dòng)化生產(chǎn)線受阻。第三類靜電危害是由于靜電放電的電磁輻射或靜電放電電磁脈沖（ ESD EMP）對(duì)電子設(shè)備造成的電磁干擾引發(fā)的各種事故 。 靜電放電造成微電子電路 損傷的模式 機(jī)理分析 ? 一般說(shuō)來(lái)，靜電放電都是在微秒或鈉秒量級(jí)完成的，因此這一過(guò)程是一種絕熱過(guò)程，放電瞬間通過(guò)回路的大電流，形成局部的高溫?zé)嵩?。?duì)微電子器件而言，其靜電放電能量通過(guò)器件集中釋放，其平均功率可達(dá)幾千瓦，熱量很難從功率耗散面向外擴(kuò)散，因而在器件內(nèi)形成大的溫度梯度，造成局部熱損傷，電路性能變壞或失效。 靜電放電造成 微電子電路損傷的模式 靜電放電強(qiáng)電場(chǎng)效應(yīng) ? 強(qiáng)電場(chǎng)導(dǎo)致 MOS聲效應(yīng)器件的柵氧化層被擊穿，使器件失效。 ? 強(qiáng)電聲導(dǎo)致微電子電路絕緣介質(zhì)擊穿，或使器件性能下降。 ? 強(qiáng)電場(chǎng)使集成電路和精密的電子組件老化，降低設(shè)備壽命。 電子工業(yè)哪些過(guò)程會(huì) 產(chǎn)生靜電危害 ? 元件從生產(chǎn)到使用的整體過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生靜電，依各階段的可分為： ? ? 在這個(gè)過(guò)程，包含制造，切割、接線、檢驗(yàn)到交貨。 ? ? 收貨、驗(yàn)收、儲(chǔ)存、插入、焊接、品管、包裝到出貨。 ? ? 電路板驗(yàn)收、儲(chǔ)存、裝配、品管、出貨。 ? ? 收貨、安裝、試驗(yàn)、使用及保養(yǎng)。 為什么要提升靜電防護(hù)意識(shí) ? 在本世紀(jì) 70前代以前，很多靜電問(wèn)題都是由于人們沒(méi)有靜電意識(shí)而造成的，即使現(xiàn)在也有很多人懷疑靜電會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品造成損壞。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)靜電損害發(fā)生在人的感覺(jué)以下 ,因?yàn)槿梭w對(duì)靜電放電的感知電壓約為 3ＫＶ，而許多電子元件在幾百伏甚至幾十伏時(shí)就會(huì)損壞，通常電子器件被靜電損壞后沒(méi)有明顯的界限，把元件安裝在 PCB上以后再檢測(cè)，結(jié)果出現(xiàn)很多問(wèn)題，分析也相當(dāng)困難。特別是潛在損壞，即使用精密儀器也很難測(cè)量出其性能有明顯的變化，所以很都電子工程師和設(shè)計(jì)人員都懷疑靜電，近年但實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這種潛在損壞在一定時(shí)間以后，電子產(chǎn)品的可靠性明顯下降 ? 靜電是即古老又年輕的學(xué)科 ? 任何物質(zhì)接觸分離后都會(huì)產(chǎn)生靜電 ? 靜電的產(chǎn)生與材料、接觸分離的速度、濕度等因素有關(guān) ? 工業(yè)生產(chǎn)中靜電危害的特點(diǎn)主要有：隱蔽性、潛在性、隨機(jī)性、復(fù)雜性 ? 靜電也可以利用。 高科技工業(yè)中靜電 控制原理 ? 在操作等過(guò)程中控制靜電，使其不能達(dá)到危害的程度（所有工作人員） ? 提高元器件、組件（線路板）及整機(jī)的搞靜電能力（設(shè)計(jì)人員） 人體靜電放電控制原理 ? 人體是最普遍存在的靜電危害源 ? 對(duì)于靜電來(lái)說(shuō)，人體是導(dǎo)體。 ? 對(duì)人體采取接地的措施可以控制人體靜電。 靜電放電控制原理 — 接地 ? 在大多數(shù)情況下，第三條導(dǎo)線（保護(hù)接地）交流設(shè)備接地是接地的最優(yōu)先選擇。 ? 當(dāng)?shù)谌龡l交流設(shè)備接地導(dǎo)線不能用到或不適用時(shí)，工作人員應(yīng)該通過(guò)腕帶或其它接地系統(tǒng)與靜電放電 敏感物件的一個(gè)導(dǎo)電性組件相連接，以保證所有組件處在同樣電位。 靜電放電控制原理 — 接地 ? 靜電導(dǎo)體 —— 接地 ? 人員接地（腕帶（ ~） 106Ω ；鞋對(duì)地電阻 109Ω ? 設(shè)備和工具接地： Ω ? 環(huán)境：地面、貨架、活動(dòng)設(shè)備對(duì)地電阻 1 109 Ω 防靜電鞋與腕帶使用中 人體安全問(wèn)題 ? 僅從防靜電的角度考慮時(shí)，人體總的對(duì)地電阻越小越好，但最小值受到安全方面的限制，人體必須具有一定值的對(duì)地電阻，以便萬(wàn)一發(fā)生金屬設(shè)備或裝置與工頻電源短接的情況下該電阻能夠限制流過(guò)操作的人體上的電流。最小值不應(yīng)小于 105Ω ，通常腕帶的限流電阻在 1Ｍ Ω ，防靜電鞋的最小電阻應(yīng)不應(yīng)小于 105Ω ，最大不超過(guò) 10 9Ω ? 腕帶和工作臺(tái)墊提供 ESD到達(dá)地下的清晰的路徑，使其佩帶者接近零伏電荷。帶和墊兩者都用內(nèi)置限流 1M 電阻，形成一個(gè)安全系統(tǒng)，為裝配或制造工人防止來(lái)自偶然的 110VAC的電擊。 使靜電從腳導(dǎo)到大地 使用防靜電地面（防靜電地墊、地毯等） ? 防靜電鞋 ? 防靜電襪 ? 防靜電鞋墊 ? 注意：鞋、地面、襪、鞋墊等必須全是防靜電的，才能保證靜電從腳導(dǎo)向大地 ? 無(wú)防靜電地面或防靜電地墊，單獨(dú)使用防靜電鞋、防靜電服防靜電作用不大，因?yàn)殪o電不能泄放到大地。 使靜電
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