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集成电路封装静电防护培训教材;一、电子产品的防静电技术; b、ESD对元器件、电路的破坏90%是潜在性的
c、误认为集成电路“有保护电路”、“损坏可恢复”等,无所谓。
d、出了问题很茫然,不知问题从何而来,如何解决
(3)微电子技术不断发展,集成度和封装密度越来越高,电源电压越来越小,从15V、5V、3.3V、3.0V、降到1.5V,抗噪声容限也随之降低.由此单个器件或单块PCB的成本越来越高,一旦损坏,损失巨大,器件抗ESD引起的噪声电压容限越来越小。
(4)电子产品越来越多地进入家庭、办公室等静电严重的地方,潜在的ESD危害增大。
;2、 静电现象及静电的产生
(1) 静电:由物体在局部范围内正、负电荷不平衡而使物体表面产生过剩的静止电荷。
(2) 静电的产生方式:
A、接触、磨擦、碰撞、冲洗、电解、压电、分离、温差、感应等可产生静电。
B、固体、液体、粉未流体都可起静电。
C、电子工业中主要是固体的接触、磨擦、分离、感应起电。
(3) 静电的强度
静电强度与物体材料、相对运动速度、压力大小及环境的温度、湿度都有密切有关,环境的相对湿度小于20%RH时,活动时的人体可携带20KV-30KV的静电电压。
;3、??? ESD对电子器件或系统的危害
(1) ESD引起的电子器件或系统的失效类型
A、 感应性、干扰性失效
ESD-电火花-电磁脉冲-干扰信号-器件、电路或设备接收-形成错误信息-造成可能的两种结果:
可恢复正常或基本无影响-干扰信号小
致命性失效-接收过强的干扰信号
B、 ESD直接接触放电电子器件或系统成为ESD的导电通路。
;(2) 电子器件和系统受ESD损伤的两种失效模式
A、 硬失效又称“突发必性完全失效”,或“一次性损坏”,器件的一个或多个参数突然劣化,失去规定的功能;表现为器件开路、短路或电参数严重漂移,多数为ESD直接接触放电时的过电压造成介质击穿,反向电流增大,铝条损伤等,过功率造成铝条熔断,多晶条熔断,SI片局部熔化等。
B、软失效又称:“潜在性失效”,或“多次损伤积累后失效”,器件受ESD损伤后抗过应力能力下降,各类参数当时虽仍为合格,但其中部分器件在以后的使用过程中因各类过应力的损伤???累将早期失效。
;(3)ESD对电子产品生产厂的影响
生产成本提高,B、产品质量降低,C、耗费时间,D、产品、公司信誉受损---客户、市场方面的损失。 ;4、 静电危害的控制
(1) 静电控制中应遵循的三条基本规则:
A、 应将静电的产生减少至最少。
B、 为导电物体提供一条受控的放电通路
C、 防止产生静电的物体引起危害---屏蔽
;(2) 从五个关键领域实行完整的静电控制
A、 建立合适的作业环境
测试仪器、机器设备等需接地
操作台垫用接地的抗静电导体
用防静电地板
B、 控制进入作业区的人体所带静电
过入静电区时需消静电和测静电(手腕带、静电鞋)
穿防静电鞋
穿防静电服装
C、 器材储运时的静电控制—配备合适的储运容器和工具
采用摩擦不带电的能导电的、能防止带静电的容器和包装材料
采用不受外部电场影响具有静电屏蔽性能的容器和包装材料
采用导电箱、袋使器件输送和包装期间保持同电位。
D、 建立静电的测量和监视系统
对工作人员进行抗静电意识的教育和培训。 ; 近年来,工程师们陆续发现静电能够极大地破坏产品品质和产额率,特别是对半导体而言,为解决ESD问题,他们每年要花费几百万美元以来保证产品品质。; 近几年,鉴于电子行业的迅猛发展,现在半导体元件已从晶体管延伸到今天的超大规模集成电路,为减小静电问题,外形包装也相应变小了许多,但依旧被静电所破坏。因此,对半导体行业而言,为保证产品可靠的品质,当前解决静电问题已成为一项刻不容缓的课题 ; 然而,半导体的静电阻力的形式与结构不同
于其它静电装置,因此它在防静电方面并无标准可言。为此,一些有识之士便提出对其防静电系统可进行周期性监测和估算。
;静电电荷的产生
任何两种不带电的物质接触磨擦后分开,它们之间就产生了电压,原因是它们在接触过程中物体表面产生了一些电子“丢”与“失”的变化,这样就产生了静电电荷。
磨擦电荷数量的产生受物体磨擦后发离的速度、物体接触面积、磨擦时周围环境相对湿度和物体材料种类几方面的影响
;人体电荷对照表;静电电荷的影响在物体放电时,静电问题便产生了,目前放电形式主要是通过低电阻区域,其大小可通过下列公式获得:I=Δq/ΔtI:当前放电量;Δq:静电电荷量;Δt:放电时间一次放电能够在1微秒内被完成,因此,电荷转移越多,放电能力越强,,假如其足够强大,它能够影响·P—N热击穿接合点;
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