静电对电子元器件的破坏-防护静电危害的基本原则及防护措施

为什么电子元器件产品会遭遇静电破坏？

电(dian)子元(yuan)器件按其(qi)种类不(bu)同，受静(jing)电(dian)破坏(huai)的(de)(de)程(cheng)du度也(ye)不(bu)一样，最低的(de)(de)zhi100V的(de)(de)静(jing)电(dian)压(ya)也(ye)会对dao其(qi)造成破坏(huai)。近(jin)年来随着电(dian)子元(yuan)器件发展(zhan)趋(qu)于(yu)集成化，因(yin)此要求(qiu)相应的(de)(de)静(jing)电(dian)电(dian)压(ya)也(ye)在不(bu)断降低。

人(ren)(ren)体(ti)所(suo)感应(ying)的(de)(de)静(jing)电(dian)(dian)电(dian)(dian)压一般(ban)在2-4KV以上，通常是(shi)由于人(ren)(ren)体(ti)的(de)(de)轻微动作或与(yu)绝(jue)缘物的(de)(de)磨擦(ca)而引起的(de)(de)。也就是(shi)说，倘若(ruo)我们日(ri)常生(sheng)(sheng)活中所(suo)带(dai)的(de)(de)静(jing)电(dian)(dian)电(dian)(dian)位与(yu)IC接触，那(nei)么几乎所(suo)有的(de)(de)IC都将(jiang)被破(po)坏，这(zhei)种(zhong)危险存(cun)在于任何没(mei)有采取(qu)静(jing)电(dian)(dian)防(fang)护措施的(de)(de)工(gong)作环(huan)境中。静(jing)电(dian)(dian)对(dui)IC的(de)(de)破(po)坏不仅体(ti)现(xian)在电(dian)(dian)子元器件的(de)(de)制作工(gong)序当中，而且在IC的(de)(de)组(zu)装、运输等过程中都会对(dui)IC产生(sheng)(sheng)破(po)坏。

静电(dian)(dian)的基本物(wu)理特(te)征(zheng)为：有(you)(you)吸引或(huo)排斥(chi)的力量;有(you)(you)电(dian)(dian)场存在，与大地有(you)(you)电(dian)(dian)位差;会(hui)产生放电(dian)(dian)电(dian)(dian)流。这(zhei)三(san)种情形会(hui)对电(dian)(dian)子元件造成以下(xia)影响：

1.元(yuan)件吸附灰尘，改变线路(lu)间(jian)的阻抗(kang)，影响(xiang)元(yuan)件的功能(neng)和寿命。

2.因(yin)电场或电流破(po)坏元(yuan)件(jian)绝缘层(ceng)和导体(ti)，使元(yuan)件(jian)不能工(gong)作(完(wan)全(quan)破(po)坏)。

3.因瞬间的电场软(ruan)击穿或电流产生(sheng)过热，使元件(jian)受伤，虽然仍能(neng)工作，但(dan)是(shi)寿命受损(sun)。

上述这三种(zhong)情况中(zhong)，如果元(yuan)件(jian)(jian)(jian)完全破坏，必能在生(sheng)(sheng)产及(ji)品质测试中(zhong)被察(cha)觉而(er)(er)排除，影响较少(shao)。如果元(yuan)件(jian)(jian)(jian)轻微受损，在正常(chang)(chang)测试中(zhong)不易(yi)被发现，在这种(zhong)情形下，常(chang)(chang)会因经过多次加(jia)工，甚至(zhi)已在使用时，才(cai)被发现破坏，不但检查不易(yi)，而(er)(er)且损失亦(yi)难以预(yu)测，毕竟静电(dian)对电(dian)子元(yuan)件(jian)(jian)(jian)产生(sheng)(sheng)的(de)(de)危害不亚于严重火灾和爆炸事故(gu)的(de)(de)损失。

静电损伤的特点

① 隐蔽(bi)性人体不能(neng)直接感(gan)知静电(dian)，除非发(fa)生(sheng)(sheng)静电(dian)放(fang)电(dian)，但发(fa)生(sheng)(sheng)静电(dian)放(fang)电(dian)，人体也不一定能(neng)有电(dian)击的感(gan)觉。这是(shi)因(yin)为(wei)人体感(gan)知的静电(dian)放(fang)电(dian)电(dian)压为(wei)2-3KV。

② 潜伏性(xing)有些电子元(yuan)器件受(shou)到(dao)静(jing)(jing)电损伤(shang)(shang)后性(xing)能没有明显的下降，但多次(ci)累加(jia)(jia)放(fang)电会给器件造成内伤(shang)(shang)而(er)形成隐患，而(er)且(qie)增(zeng)加(jia)(jia)了(le)器件对静(jing)(jing)电的敏(min)感性(xing)。已产生(sheng)的问题(ti)并(bing)无任何方法可(ke)治愈(yu)。

③ 随(sui)(sui)机(ji)性电(dian)(dian)子元(yuan)件什么(me)情况下会遭受(shou)到静电(dian)(dian)破坏(huai)呢？可以这(zhei)(zhei)么(me)说(shuo)，从一(yi)个元(yuan)件生产后一(yi)直到它(ta)损坏(huai)以前(qian)所有的(de)过程(cheng)都受(shou)到静电(dian)(dian)的(de)威胁，而(er)这(zhei)(zhei)些(xie)静电(dian)(dian)的(de)产生也具有随(sui)(sui)机(ji)性。由于静电(dian)(dian)的(de)产生和放电(dian)(dian)都是瞬间发生的(de)，及难预测和防护。

④ 复(fu)杂性静(jing)(jing)电(dian)(dian)放电(dian)(dian)损(sun)伤分板工作，因(yin)电(dian)(dian)子产品的精细，微小的结构特点而(er)费(fei)时、费(fei)事、费(fei)钱，要求较复(fu)杂的技术往(wang)往(wang)需要使用扫描电(dian)(dian)镜(jing)等精密仪(yi)器，即使如(ru)此有些静(jing)(jing)电(dian)(dian)损(sun)伤现象也 难(nan)以(yi)与其(qi)他原因(yin)造成的损(sun)伤加以(yi)区别(bie)，使人(ren)误把静(jing)(jing)电(dian)(dian)损(sun)伤失(shi)效当作其(qi)它失(shi)效，这是对静(jing)(jing)电(dian)(dian)放电(dian)(dian)损(sun)害未充分认(ren)识之前(qian)，常常归咎于(yu)早(zao)期失(shi)效或情(qing)况(kuang)不(bu)明的失(shi)效 ，从而(er)不(bu)自觉的掩(yan)盖了失(shi)效的真正原因(yin)。

⑤ 严重性ESD问题表面上(shang)看(kan)来只影响了制成(cheng)品(pin)的用家，但实际上(shang)亦影响了各层次的制造商(shang)。

防护静电危害的基本原则及防护措施

防护静电危害的基本原则：

①在静电安全区域(yu)内使用或安装静电敏感元件

② 用静电(dian)屏(ping)蔽容器运送静电(dian)敏感(gan)元件

静电防护措施：

1、操(cao)作现场静(jing)电防护。对静(jing)电敏感器件(jian)应(ying)在(zai)防静(jing)电的工作区域内操(cao)作；

2、人(ren)体静(jing)电防护。操作人(ren)员(yuan)穿(chuan)戴防静(jing)电工作服、手套、工鞋、工帽、手腕带；

3、储存运输过程中静(jing)电(dian)(dian)防(fang)护。静(jing)电(dian)(dian)敏(min)感器件(jian)的储存和运输不能在有电(dian)(dian)荷的状态下进行(xing)。

要(yao)实现(xian)上述功能，基本做法是(shi)(shi)设法减小(xiao)带电(dian)(dian)(dian)物的(de)电(dian)(dian)(dian)压，达到设计(ji)要(yao)求(qiu)的(de)安全值以内(nei)。即要(yao)求(qiu)下式中的(de)电(dian)(dian)(dian)荷（Q）与电(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)（R）要(yao)小(xiao)，静电(dian)(dian)(dian)容(rong)量（C）要(yao)大。V=I.R Q=C.V (式中V：电(dian)(dian)(dian)压，Q：电(dian)(dian)(dian)荷量 I：电(dian)(dian)(dian)流 C：静电(dian)(dian)(dian)容(rong)量 R：电(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu))当(dang)然电(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)值也不(bu)是(shi)(shi)越(yue)低越(yue)好(hao)，特别(bie)是(shi)(shi)在大面(mian)积场所(suo)的(de)防静电(dian)(dian)(dian)区域内(nei)必须考虑漏(lou)电(dian)(dian)(dian)等安全措施之后再进行材料的(de)选取。

4、设计的(de)(de)时候考(kao)虑静电防护，使(shi)用(yong)防静电的(de)(de)器(qi)件

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