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除静电设备电源

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除静电设备在电子组装工业中的应用

产生静电的主要途径为:摩擦、感应和传导。

2.1摩擦

在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的最普通方法,就是摩擦生电。材料的绝缘性越好,越容易产生摩擦生电。另外,任何两种不同物质的物体接触后再分离,也能产生静电。

2.2感应

针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如将其置于一电场中,由于同性相斥,异性相吸,正负电子就会转移。

2.3传导

针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如与带电物体接触,将发生电荷转移。

3 静电对电子产品的危害

静电对电子产品的危害有多种形式,并具有自身的特点。

3.1.静电危害的形式

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。这三种特性能对电子元器件产生三种影响:

(1)静电吸附灰尘,降低元器件绝缘电阻(缩短寿命)。

(2)静电释放(ESD)破坏,造成电子元件不能工作。表1列出了一些常见电子元器件所能承受静电破坏的静电电压,从表中可以看出大部分器件的静电破坏电压都在几百至几千伏,而在干燥的环境中人活动所产生的静电可达几千伏到几万伏。图2是一个CMOS器件和一个双极型器件在受到ESD损伤后芯片内部的相貌像;

(3)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),对电子产品造成干扰甚至损坏(电磁干扰)。

这3种形式对元器件造成的损伤,既可能是永久性的(如功能丧失,不能恢复),也可能是暂时性的(如静电放电产生的干扰使功能暂时丧失);既可能是突发失效,也可能是潜在失效。其中静电释放(ESD)事件是造成元器件损伤最常见和最主要的原因。

3.2静电危害的特点

相对于其它应力,静电对电子产品危害存在以下一些特点:

(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,所以静电具有隐蔽性。

(2)潜在性。即器件在受到ESD应力后并不马上失效,而会在使用过程中逐渐退化或突然失效。这时的器件是"带伤工作"。这是人们对静电危害认识不够的一个主要原因。实际上,静电放电对元器件损伤的潜在性和累积效应会严重地影响元器件的使用可靠性。由于潜在损伤的器件无法鉴别和剔除,一旦在上机应用时失效,造成的损失就更大。而避免或减少这种损失的最好办法就是采取静电防护措施,使元器件避免静电放电的危害。

(3)随机性。电子元件什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性,其损坏也具有随机性。 (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一些高精密仪器。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。这在对静电放电危害未充分认识之前,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伤的分析具有复杂性。

3。3可能产生静电危害的制造过程

元器件从生产到使用的整体过程中都可能遭受静电损伤,依各阶段的可分为:(1)元器件制造过程;(2)印刷电路板生产过程;(3)设备制造过程;(4)设备使用过程;(5)设备维修过程。

在整个过程中,每一个阶段中的每一个小步骤,元件都可能遭受静电的影响,而实际上,最主要而又容易疏忽的一点却是在元器件的传送与运输的过程。在这整个过程中,不但包装因移动容易产生静电外,而且整个包装容易暴露在外界电场(如经过高压设备附近,工人移动频繁、车辆迅速移动等)而受到破坏,所以传送与运输过程需要特别注意以减少损失,避免无谓之纠纷。

所以,从元器件的制造、使用到维修的任一环节都有可能发生静电危害。


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