電(diàn)子产品行业静電(diàn)危害及解决方案

       一、静電(diàn)及其危害

       1、静電(diàn)产生

       通常任何物(wù)體(tǐ)带有(yǒu)的正负電(diàn)荷是等量的，当其发生运动(摩擦、接触、冷冻、電(diàn)解、温差等)，一种物(wù)體(tǐ)积聚正電(diàn)荷，另一物(wù)體(tǐ)积聚负電(diàn)荷,从而在物(wù)體(tǐ)上产生静電(diàn)。在電(diàn)子产品生产中，产生静電(diàn)的主要途径為(wèi)：摩擦、感应和传导。

       2、静電(diàn)危害

       据统计半导體(tǐ)破坏率：59%是由静電(diàn)引起。而其中仅有(yǒu)10%的是静電(diàn)敏感器件(SSD)硬击穿，即SSD立即失效(短路﹑开路﹑参数变化)。有(yǒu)90%的為(wèi)潜在性损伤---软击穿。

       2.1、危害形式

       静電(diàn)吸附尘埃，引起短路现象的产生。

       静電(diàn)放電(diàn)引起的器件击穿(软击穿、硬击穿)。

       2.2、击穿形式

       硬击穿：器件受到静電(diàn)影响后，产生永久性的创伤或性能(néng)完全丧失。

       软击穿：器件受静電(diàn)影响后，开始性能(néng)沒有(yǒu)明显恶化或失效，随着时间的推移，会出现随机性的变化，间歇性丧失功能(néng)，性能(néng)不稳定。結果是造成電(diàn)子产品或设备工作不稳定和不可(kě)靠。

       2.3、击穿成因

       電(diàn)流型(功率型)击穿：有(yǒu)瞬间放電(diàn)现象，通过電(diàn)流形式击穿;

       電(diàn)压型(電(diàn)场型)击穿：无放電(diàn)回路，由高压電(diàn)场击穿;

       能(néng)量击穿：如金属化熔融等。

       2.4、危害特性

       (1)隐蔽性：发生静電(diàn)放電(diàn)人體(tǐ)也不一定能(néng)有(yǒu)電(diàn)击的感觉，这是因為(wèi)人體(tǐ)感知的静電(diàn)放電(diàn)的電(diàn)压要达2-3kV，所以静電(diàn)具有(yǒu)隐蔽性。

       (2)潜在性：器件在受到ESD后并不马上失效，而会在使用(yòng)过程中逐渐退化或突然失效，这时的器件是“带伤工作”。由于潜在损伤的器件无法鉴别和剔除，一旦在上机应用(yòng)时失效，造成的损失就更大。

       (3)随机性：静電(diàn)的产生和积累要一定的条件和过程，所以未加保护也不见得件件产品都会受到ESD伤害，有(yǒu)一定的偶然性。

       (4)复杂性：静電(diàn)放電(diàn)损伤的失效分(fēn)析工作，因電(diàn)子产品的精、细、微小(xiǎo)，而要求较高的技术需要使用(yòng)一些高精密仪器。即使如此，有(yǒu)些静電(diàn)损伤现象也难以与其它原因造成的损伤加以區(qū)别，使人误把静電(diàn)损伤失效当作其他(tā)失效。

       2.5、存在每个环节

      電(diàn)子器件从生产、包装、贮藏和运输，一直到使用(yòng)的整个过程中都可(kě)能(néng)遭受静電(diàn)的危害。要提醒的而且很(hěn)重要的却往往容易疏忽的一点是，元器件在传送与运输的过程中，不但包装因移动容易产生静電(diàn)外，而且整个包装容易暴露在外界電(diàn)场(如经过高压设备附近，工人移动频繁、車(chē)辆迅速移动等)而受到破坏，所以传送与运输过程需要特别注意電(diàn)子器件的包装，以避免由静電(diàn)而引起的损坏 。

       二、静電(diàn)控制途径

       1、静電(diàn)耗散与接地

       防静電(diàn)材料从防静電(diàn)原理(lǐ)方面可(kě)以分(fēn)為(wèi)：导静電(diàn)、静電(diàn)耗散(习惯称抗静電(diàn))。二种材料可(kě)以从导電(diàn)性上加以區(qū)分(fēn)。國(guó)家军用(yòng)标准GJB3007-1997《防静電(diàn)工作區(qū)技术要求》、國(guó)家GB12158-90《防止静電(diàn)事故通用(yòng)导则》和國(guó)际電(diàn)工技术委员会IEC61340-5-1《電(diàn)子器件的静電(diàn)防护-基本要求》对导静電(diàn)、静電(diàn)耗散(抗静電(diàn))材料的定义均有(yǒu)规定。三个标准之间有(yǒu)点差异。

       2、接地

       保护接地。就是将電(diàn)气设备不带電(diàn)的金属部分(fēn)与接地體(tǐ)之间作良好的金属连接。

       工作接地。 将電(diàn)力系统中的某一点(通常是中性点)直接或经特殊设备(如消弧線(xiàn)圈、阻抗、電(diàn)阻等)与大地作金属连接，称為(wèi)工作接地。

       重复接地(并联)。接地電(diàn)阻值很(hěn)低，零線(xiàn)断路点后面碰相外壳的对地電(diàn)压就很(hěn)小(xiǎo)，对人身的危险就会大大减轻。

       防雷接地。把雷電(diàn)流迅速导入大地以防止雷害為(wèi)目的的接地。

       防静電(diàn)接地。将带静電(diàn)物(wù)體(tǐ)或有(yǒu)可(kě)能(néng)产生静電(diàn)的物(wù)體(tǐ)(非绝缘體(tǐ))通过导静電(diàn)體(tǐ)与大地构成電(diàn)气回路的接地叫静電(diàn)接地。静電(diàn)接地電(diàn)阻一般要求不大于10欧姆。

      3，接地方式

      软接地：指地線(xiàn)串接阻值较高的電(diàn)阻器后再与大地相连。软接地的目的在于将对地電(diàn)流限制在人身安全范围之下(通常為(wèi)5毫安)和保证IC不被损坏。软接地所需要的電(diàn)阻值大小(xiǎo)，取决于靠近接地点的人员可(kě)能(néng)接触到的交、直流電(diàn)压值。很(hěn)多(duō)标准将软接地電(diàn)阻值定為(wèi)1兆欧。

       硬接地：指将地線(xiàn)直接接地或通过一低電(diàn)阻接地。一般情况，硬接地用(yòng)于静電(diàn)屏蔽或仪器设备、金属體(tǐ)的接地。

接地范围：加工、检测、返修、试验、储存、周转装置、工具、设备和器具等，对于所有(yǒu)由静電(diàn)而会产生危害的地方都应进行静電(diàn)接地。