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静电防护知识
GNAD 质量部
2009-3-2
静电的产生形式
静电的各种危害
静电损害的特点
静电放电的控制
决定电量的因数
有关除电的对策
预防静电的措施
静电的产生原因
措施的安全事项
GNAD静电防护情况
目 录
每一种物质都是由分子组成,分子是由原子组
成,原子是由带负荷的电子和带正电荷的质子
组成。而分层存在的电子,则是根据一定的物
理规律,以固定的数量存在于不同层次的轨道
上。在正常状况下,一个原子的质子数与电子
数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电
的现象。上图是钠的电子组合图例。
Na
一
静
电
的
产
生
原
因
当一方物质中得到一个电子,则该物质的带电性便会
呈现负极性,叫阴离子;而失去电子的物质,其分子
的带电性则呈正极性,叫阳离子。
当两种物质紧密接触时,不稳定物质的外层的负电子,
会从一方的物质中游离到另一方物质的分子中。
电子移动
阳
离
子
阴
离
子
一静电的产生原因
一静电的产生原因
二 静电的产生形式
接触带电:二种物质只有经接触才会带电。
摩擦带电: 因摩擦而带电。
诱导带电:因静电诱导而带电,是非接
触带电。
旋转带电: 旋转体在另一物体上转动时产
生带电现象。
剥离带电: 因接触面相互剥离而带电。
剥离的越快所带电量就越大。
喷射带电: 因高压气体或液体高速喷射,
与嘴摩擦而带电。
静电的基本物理特性为:吸引或排斥,与大地有电位差,会产生放电电流或瞬间电压。这三种特性能对电子元件的三种影响:
1.静电吸附灰尘,降低元件绝缘电阻(缩短寿命)并且影响显示效果。 2.静电放电破坏,使元件受损不能工作(完全破坏)。 3.静电放电电场或电流产生的热,使元件受伤(潜在损伤)。4.静电放电产生的电磁场幅度很大(达几百伏/米)频谱极宽(从几十兆到几千兆),对电子产器造成干扰甚至损坏(电磁干扰)
三 静电的各种危害
因电流破坏的情形
带电的器件与导体相接触。此时因过电流的流过,而引起器件的损坏。
因过电流产生的热破坏=配线熔断?硅晶电阻的破坏
导电体
因流过大于允许值的电流而产生的热熔断。
三 静电的各种危害
因电压破坏的情形
朝着器件发生静电放电,会由于在酸化膜上加有高电压而引起酸化膜的破坏。
因加上高电压而引起的酸化膜的电压破坏。
导电体
-
-
-
-
-
-
-
许多半导体上都有100nm左右的酸化膜(绝缘层),如加上80~100V的电压,绝缘层会被破坏。
失去了半导体的功能。
酸化膜短路
三 静电的各种危害
器件的耐电压(参考值)
半导体元件耐破坏电压的水平
耐电压V
手机生产线上90%的故障据说均产生于静电的破坏。
尤其是干燥的11月~3月,则是平时的3~5倍。
同时因除静电器的逆向带电而造成的破坏也常有。
规定5V以下!
随着应用电压的降低及高度集成化,耐电压的能力也出现越来越低的倾向。 品管部门亦要求在50V以下。
《电子元件的静电对策》摘录
如果元件全部破坏,必能在生产及品管中被察觉而排除,影响较小,如果元件轻微受损,在正常测试下不易发现,在这种情形下,常会因经过多层之加工,甚至已在使用时,才发现破坏,不但检查不易,而且其损失亦难以预测。要耗费多少人力及财力才能清查出所有问题,而且如果在使用时才察觉故障,其损失将可能巨大。
三 静电的各种危害
四 静电损害的特点
1. 隐蔽性
人体不能直接感知静电,除非发生静电放电,但是发生静电放电人体也不一定能有电击的感觉,这是因为人体感知的静电放电电压为2-3 KV以上,所以静电具有隐蔽性。
2. 潜在性
有些电子元器件受到静电损伤后的性能没有明显的下降,但多次累加放电会给器件造成内伤而形成隐患。因此静电对器件的损伤具有潜在性。
3. 随机性
电子元件甚么情况下会遭受静电破坏呢?可以这么说,从一个元件产生以后,一直到它损坏以前,所有的过程都受到静电的威胁,而这些静电的产生也具有随机动性性。其损坏也具有随机动性性。
四 静电损害的特点
4.复杂性
?静电放电损伤的失效分析工作,因电子产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱,要求较高的技术并往往需要使用扫描电镜等高精密仪器。即使如此,有些静电损伤现象也难以与其他原因造成的损伤加以区别,使人误把静电损伤失效当作其他失效。这在对静电放电损害未充分认识之前,常常归因于早期失效或情况不明的失效,从而不自觉地掩盖了失效的真正原因。所以静电对电子器件损害极其复杂。
四 静电损害的特点
ESD是代表英文Elect
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