靜電基本知識

靜電基本認(rèn)識

WhatisESD12靜電的基本認(rèn)識包括:1.何謂靜電?2.靜電如何產(chǎn)生?3.靜電帶來的問題?4.何謂靜電敏感組件?

34靜電是什幺?*自然規(guī)律是試圖將正電荷和負(fù)電荷保持平衡,理想的物體應(yīng)保待不帶電的中性狀態(tài).*當(dāng)物體表面的分子帶有電荷或極化時,帶電現(xiàn)象就出現(xiàn)了.*任何一種材料都可能帶靜電,而產(chǎn)生靜電的最普通方式,就是感應(yīng)和摩擦生電.*從發(fā)生的結(jié)果來看,所謂靜電應(yīng)為離子在兩接觸面產(chǎn)生位移.56靜電如何產(chǎn)生?*摩擦是產(chǎn)生靜電的主要方法*當(dāng)兩個物體表面緊密接觸,然后在分開時,一個物體的表面就會因失去電子而帶正電荷,而另一個物體的表面也會因得到等量的電子而帶負(fù)電荷.(如圖1)7

圖1,由材料的接觸和分離形成靜電電荷.8接觸面圖2.二種材料中電子從一個原子移到另一個原子圖2.所示當(dāng)二種材料接觸,由于在材料A中其原子核對其最外圍電子的吸收力較小,因此附到材料B上,最后A極性為“+”,B為“-”.10

摩擦生電強(qiáng)弱之系列+Hand人手Asbestos石棉Glass玻璃HumanHair人發(fā)Nylon耐隆Wool羊毛Lead鉛Silk絲Paper紙張Cotton棉花Steel鋼鐵Wood木材AcetateRayon醋酸螺瑩絲Orlon

奧龍Saran莎冉樹脂(包食物用透明膜)Polyethylene聚乙烯樹脂-Teflon鐵氟龍11◆當(dāng)帶電的物體產(chǎn)生靜電場時,應(yīng)生電現(xiàn)象就產(chǎn)生了.如果你將一塊導(dǎo)電體放置于感應(yīng)導(dǎo)電體中,它將會獲取靜電荷,而全然不必與原帶電子接觸.12感應(yīng)生電感應(yīng)生電對導(dǎo)電材料,因電子能在它的表面自由流動,所以有其它兩種方式可令其上產(chǎn)生靜電荷.第一種由感應(yīng)造成,機(jī)理作用示圖4(a),(b),(c).第二種由接觸產(chǎn)生,其機(jī)理作示圖5(a),(b),(c).13圖4(a).從A處發(fā)生電場E,在導(dǎo)體B上感應(yīng)出的極性.圖4(b).當(dāng)導(dǎo)體B接地,電子從地流入將所有正電荷中和.圖4(c)斷去接地時,導(dǎo)體B變成負(fù)電荷.AB14圖5(a).導(dǎo)體B開始時呈中性狀態(tài).圖5(b).導(dǎo)體A和B相互接觸時,電荷從A流向B直至電壓平衡.圖5(c).最后導(dǎo)體B帶有電荷.1516靜電的基本物理特性1.有吸引或排斥的力量.(F=)2.有電場存在,與大地有電位差.(V=)3.會產(chǎn)生放電電流.(I=)VRQC14πε

Q1Q2rN2靜電所帶的問題*組件吸附灰塵改變線路間的阻抗,影響組件的功能或壽命.*靜電放電現(xiàn)象對敏感的電子裝置所造成的破壞,包括因電場或電流壞組件絕緣層和導(dǎo)體,使組件不能工作(完全破壞)以及因瞬間的電場軟擊穿或電流產(chǎn)生過熱使組件受傷,仍然工作,但是壽命受損.*靜電使微處理器產(chǎn)生誤操作和死循環(huán).*靜電荷所引起的生產(chǎn)線和制造流程方面的問題.17靜電電荷對微電子工業(yè)的影響由靜電電荷所形成的主要問題是:(1)微污染.(2)ESD失效18微污染因為任何時候芯片本身或空氣中的灰塵粒子帶有電荷,在它附近即會出現(xiàn)一個電場,靠近這些材料將感應(yīng)由此被極化.庫倫力F即會出現(xiàn)并將它們拉在一起,如果兩者帶有不相同的電荷,那結(jié)果更不用說了.19圖6,由于B上發(fā)生極化而感出庫倫力FAFB2021不同器件SiO2層橫截面及下一代發(fā)展趨勢ESD失效大規(guī)模的生產(chǎn),包裝或測試過程中,靜電放電對電子裝置所造成的危害是無須置疑的.隨著對器件體積各容限的要求的提高,電路尺寸也已不斷地減少,但這也使得器件對靜電放電的危害的承受力的將下降.特別是在專為越來越低的工作電壓所設(shè)計的電路中,微小的電荷就能導(dǎo)致件損壞.22ESD3種型式就工業(yè)上發(fā)現(xiàn),ESD基本上有3種型式,它們會引起ESD敏感的降質(zhì)或損壞有:1.人體型式.2.微電子器件帶電型式.3.場感應(yīng)型式23人體型式人體型式即指當(dāng)人體活動時身體和衣服之間的摩擦產(chǎn)生摩擦電荷.若人們手持ESD敏感的裝置而不先泄放電荷到地,摩擦電荷將會移向ESD敏感的裝置而造成損壞.24靜電電壓在工作室25微電子器件帶電型微電子器件帶電型式即這些ESD敏感的裝置,尤其對塑料件,當(dāng)在自動化生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生摩擦電荷,而這些摩擦電荷通過低電阻的線路非常迅速地泄放到高度導(dǎo)電的牢固接地表面,因此造成損壞.26場感應(yīng)型式場感應(yīng)型式即指有強(qiáng)電場圍繞,這可能來之于塑料件或人的衣服,會發(fā)生電子極化跨過氧化層.若電子差超氧化層的介電常數(shù),則會產(chǎn)生電弧以破壞氧化層,其結(jié)果短路.27半導(dǎo)體裝置的靜電敏感度-靜電敏感器件(StaticSen