防止靜電方法

1、歡迎訪問Freekaoyan論文站防止靜電方法歡迎訪問 Freekaoyan 論文站本文介紹，為了有效地抗擊和防止靜電放電(ESD, electrostatic discharge)，必須以正確的方式使用正確的設備。由 于一系列強有力的閉環(huán)ESD預防、監(jiān)測與離子設備，現(xiàn)在可以把ESD看作一個 過程控制問題。靜電放電(ESD)是在電子裝配中電路板與元件損害的一個熟悉而 低估的根源。它影響每一個制造商，無任其大小。雖然許多人認為他們是在 ESD安全的環(huán)境中生產產品，但事實上，ESD有關的損害繼續(xù)給世界的電子制造 工業(yè)帶來每年數(shù)十億美元的代價。ESD究竟是什么？靜電放電(ESD)定義為，給或者從原先

2、已經有 靜電(固定的)的電荷(電子不足或過剩)放電(電子流)。電荷在兩種條件下是穩(wěn) 定的：1.當它陷入導電性的但是電氣絕緣的物體上，如，有塑料柄的金屬的螺絲 起子。2.當它居留在絕緣表面(如塑料)，不能在上面流動時?？墒?，如果帶有足夠高電荷的電氣絕緣的導體(螺絲起子)靠近 有相反電勢的集成電路(IC)時，電荷跨接，引起靜電放電(ESD)。ESD以極高的強度很迅速地發(fā)生，通常將產生足夠的熱量熔化 半導體芯片的內部電路，在電子顯微鏡下外表象向外吹出的小子彈孔，引起即 時的和不可逆轉的損壞。更加嚴重的是，這種危害只有十分之一的情況壞到引 起在最后測試的整個元件失效。其它90%的情況，ESD損壞只引起

3、部分的降 級-意味著損壞的元件可毫無察覺地通過最后測試，而只在發(fā)貨到顧客之后 出現(xiàn)過早的現(xiàn)場失效。其結果是最損聲譽的，對一個制造商糾正任何制造缺陷 最付代價的地方?？墒?，控制ESD的主要困難是，它是不可見的，但又能達到損 壞電子元件的地步。產生可以聽見嘀噠一聲的放電需要累積大約2000伏的相 當較大的電荷，而3000伏可以感覺小的電擊，5000伏可以看見火花。例如，諸如互補金屬氧化物半導體(CMOS, complementary metal oxide semiconductor)或電氣可編程只讀內 存(EPROM, electricall programmable read-only mem

4、ory)這些常見元 件，可分別被只有250伏和100伏的ESD電勢差所破壞，而越來越多的敏感的 現(xiàn)代元件，包括奔騰處理器，只要5伏就可毀掉。該問題被每天的引起損害的活動復合在一起。例如，從 乙烯 基的工廠地板走過，在地板表面和鞋子之間產生摩擦。其結果是純電荷的物 體，累積達到32000伏的電荷，取決于局部空氣的相當濕度。甚至工人在臺上的自然移動所形成的摩擦都可產生4006000 伏。如果在拆開或包裝泡沫盒或泡泡袋中的PCB期間，工人已經處理絕緣體， 那么在工人身體表面累積的凈電荷可達到大約26000伏。因此，作為主要的ESD危害來源，所有進入靜電保護區(qū)域(EPA, electrostatic

5、protected area)的工作人員必須接地，以防止任何 電荷累積，并且所有表面應該接地，以維持所有東西都在相同的電勢，防止 ESD發(fā)生。用來防止ESD的主要產品是碗帶(wristband)，有卷毛燈芯絨和 耗散性表面或墊料-兩者都必須正確接地。另外的輔助物諸如耗散性鞋類或 踵帶和合適的衣服，都是設計用來防止人員在靜電保護區(qū)域(EPA)移動時累積和 保持凈電荷。在裝配期間和之后，PCB也應該防止來自內部和外表運輸中的 ESD。有許多電路板包裝產品可用于這方面，包括屏蔽袋、裝運箱和可移動推 車。雖然以上設備的正確使用將防止90%的ESD有關的問題，但是為了達到最 后10%，需要另一種保護：離

6、子化。中和那些可產生靜電電荷的裝配設備和表面的最有效方法是使 用離子發(fā)生器(ionizer)- 一種設備吹出離子化空氣流在工作區(qū)域，來中和 累積在絕緣材料上的任何電荷。一個常見的謬論是認為因為在工作站帶上了碗帶，該區(qū)域的絕 緣體，如聚苯乙烯杯或紙板盒，所帶的電荷將安全地消散。按定義，絕緣體不 會導電，除了通過離子化不可能放電。如果一個帶電荷的絕緣體保留在EPA，它將輻射一個靜電場， 引發(fā)凈電荷到任何附近的物體上，因此增加對產品的ESD損壞的危險性。雖然 許多制造商企圖從其EPA禁止絕緣材料，但這個方法是很難實施的。絕緣材料 是日常生活中太多的一部分-從操作員坐落舒適的泡沫墊，到塑料蓋中的一 些

7、東西。由于離子發(fā)生器的使用，制造商可以接受一些絕緣材料在其 EPA中出現(xiàn)的事實。因為離子發(fā)生系統(tǒng)連續(xù)地中和可能發(fā)生在絕緣體上面的任 何電荷累積，所以對于任何的ESD計劃，它們都是合理的投資。標準電子裝配中的離子發(fā)生設備有兩種基本的形式：*桌面型(單個風扇)*過頂型設備（在單個過頂?shù)膯卧獌?，有一系列的風扇）也有室內離子發(fā)生器，但現(xiàn)在主要用于清潔房的環(huán)境。選擇決定于需要保護區(qū)域的大小。桌面型離子發(fā)生器將覆蓋單 一等工作表面，而過頂式離子發(fā)生器將覆蓋兩或三個。另一個優(yōu)點是離子發(fā)生 器也可防止灰塵靜電附著于產品，可能使外觀降級。可是，如果沒有對ESD設備有效性的正常測試和監(jiān)測，那么沒 有一個保護計劃是完善的。一流的ESD控制和離子化專家報告了使用失效的（因 此是無用的）ESD設備而不知其失效的制造商的例子。為了防止這種情況，除了標準的ESD設備，ESD供應商還提供 各種恒定監(jiān)測器，如果一項表現(xiàn)超出規(guī)定即自動報警。監(jiān)測器可用作一個獨立 單元或在網絡中連接在一起。也有自動數(shù)據采集的網絡軟件，實時顯示有關操 作員和工作站的系統(tǒng)表現(xiàn)。監(jiān)測器可通過消除許多日常任務來簡化ESD計劃，如保證碗帶 每天適當測