集成電路元件的電路減少,電路面積減小,耐壓降低,削弱了器件的抗靜電沖擊能力。靜電場和ESD電流成為這些高密度元件的致命殺手。
同時(shí),塑料制品等大量高絕緣材料的廣泛應(yīng)用,大大增加了靜電產(chǎn)生的幾率,日常生活中,如行走、空氣流動(dòng)、交通工具等都會(huì)產(chǎn)生靜電。
一般認(rèn)為只有CMOS芯片對(duì)靜電敏感。事實(shí)上,高度集成的元件和電路是非常敏感的。
一、靜電對(duì)電子元件的影響:
1)靜電吸附灰塵改變了線路間的阻抗,影響產(chǎn)品的功能和使用壽命。
2)元件的絕緣或?qū)w被電場或電流破壞,使元件不能工作(完全破壞)。
3)由于瞬間電場或電流產(chǎn)生的熱量,使元器件受傷,雖然能工作,但使用壽命受損。
B.靜電損壞的特征:
1.隱蔽性——人體無法直接感知靜電,除非發(fā)生靜電放電;但當(dāng)靜電放電發(fā)生時(shí),人體可能感覺不到電擊,因?yàn)槿梭w感知的靜電放電電壓為2-3 kV。
2.潛伏期——有些電子元器件被靜電損壞后,性能沒有明顯下降。然而,多次累積放電會(huì)對(duì)設(shè)備造成內(nèi)傷并產(chǎn)生隱患,并增加設(shè)備對(duì)靜電的敏感性。已經(jīng)出現(xiàn)的問題,沒有辦法根治。
3.隨機(jī)性——什么情況下電子元器件會(huì)被靜電損壞?可以說,一個(gè)部件從生產(chǎn)到損壞的所有過程都受到靜電的威脅,靜電的產(chǎn)生也是隨機(jī)的。因?yàn)殪o電的產(chǎn)生和放電都是瞬間的,所以預(yù)測和防護(hù)極其困難。
4.復(fù)雜程度——靜電放電損傷元器件的工作,由于電子產(chǎn)品精密微小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)錢。更復(fù)雜的技術(shù)通常需要使用精密儀器,如掃描電子顯微鏡。即便如此,一些靜電損傷現(xiàn)象也很難與其他原因區(qū)分開來,從而使人們將靜電損傷故障誤認(rèn)為是其他故障。這往往被歸因于靜電放電損害被完全理解之前的早期故障或未知故障,從而無意識(shí)地掩蓋。
5.嚴(yán)重程度——ESD表面上只影響成品的用戶,實(shí)際上也影響到各個(gè)層面的廠商,比如保修費(fèi),維修,公司信譽(yù)?!眷o電放電的原因_靜電的產(chǎn)生_靜電防護(hù)】
6.工業(yè)生產(chǎn)中靜電造成的危害靜電的產(chǎn)生在工業(yè)生產(chǎn)中是不可避免的,其危害可以歸結(jié)為以下兩種機(jī)制:
一、靜電放電(ESD)造成的危害:
(1)引起電子設(shè)備故障或誤操作,產(chǎn)生電磁干擾。(2)集成電路和精密電子元件故障,或元件老化,降低生產(chǎn)良率。
(3)高壓靜電放電引起的觸電危及人身安全。
(4)易燃易爆物品多或有粉塵、油霧的生產(chǎn)場所容易引起爆炸和火災(zāi)。
二、靜電引力(ESA)造成的危害:
(1)電子行業(yè):粉塵吸附造成集成電路和半導(dǎo)體元件污染,大大降低良率。
(2)薄膜和塑料工業(yè):使薄膜或薄膜卷不均勻;膠片和CD塑料盤被灰塵污染,影響質(zhì)量。
(3)造紙印刷行業(yè):紙張卷繞不均勻,套印不準(zhǔn),吸污嚴(yán)重,甚至紙張粘連,影響生產(chǎn)。
(4)紡織行業(yè):造成一些危害,如根絲飄動(dòng)、斷紗、纏紗等。靜電的危害有目共睹,現(xiàn)在越來越多的廠商已經(jīng)開始實(shí)施各種級(jí)別的防靜電措施和項(xiàng)目。但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,要完善有效的防靜電項(xiàng)目,應(yīng)根據(jù)不同企業(yè)、不同工作對(duì)象的實(shí)際情況制定相應(yīng)的對(duì)策。防靜電措施要系統(tǒng)全面,否則可能事倍功半。