什么是經(jīng)典理論ESD?你了解嗎?這個很經(jīng)典,但是理論性比較強,差一點理論就不要浪費時間。真是一環(huán)套一環(huán),差一點點都不行,大家一定把基礎學好,在考慮進行這個話題ESD,否則你會頭亂如麻~
靜電放電,應該是造成所有電子元器件或集成電路系統(tǒng)造成過度電應力(EOS)破壞的主要元兇。因為靜電通常瞬間電壓非常高(>幾千伏),所以這種損傷是毀滅性和永久性的,會造成電路直接燒毀。所以預防靜電損傷是所有IC設計和制造的頭號難題。
靜電,通常都是人為產(chǎn)生的,如生產(chǎn)、組裝、測試、存放、搬運等過程中都有可能使得靜電累積在人體、儀器或設備中,甚至元器件本身也會累積靜電,當人們在不知情的情況下使這些帶電的物體接觸就會形成放電路徑,瞬間使得電子元件或系統(tǒng)遭到靜電放電的損壞(這就是為什么以前修電腦都必須要配戴靜電環(huán)托在工作桌上,防止人體的靜電損傷芯片),如同云層中儲存的電荷瞬間擊穿云層產(chǎn)生劇烈的閃電,會把大地劈開一樣,而且通常都是在雨天來臨之際,因為空氣濕度大易形成導電通到。
靜電的產(chǎn)生
靜電是一種客觀存在的自然現(xiàn)象,產(chǎn)生的方式多種,如接觸、摩擦、電器間感應等。靜電的特點是長時間積聚、高電壓、低電量、小電流和作用時間短的特點。人體自身的動作或與其他物體的接觸,分離,摩擦或感應等因素,可以產(chǎn)生幾千伏甚至上萬伏的靜電。靜電在多個領域造成嚴重危害。摩擦起電和人體靜電是電子工業(yè)中的兩大危害,常常造成電子電器產(chǎn)品運行不穩(wěn)定,甚至損壞。
生產(chǎn)過程中靜電防護的主要措施為靜電泄露、耗散、中和、增濕,屏蔽與接地。人體靜電防護系統(tǒng)主要有防靜電手腕帶、腳腕帶、腳跟帶、工作服、鞋襪、帽、手套或指套等組成,具有靜電泄放,中和與屏蔽等功能。靜電防護工作是一項長期的系統(tǒng)工程,任何環(huán)節(jié)的失誤或疏漏,都將導致靜電防護工作的失敗。
靜電的危害
靜電在我們的日常生活中可以說是無處不在,我們的身上和周圍就帶有很高的靜電電壓,幾千伏甚至幾萬伏。平時可能體會不到,人走過化纖的地毯靜電大約是35000伏,翻閱塑料說明書大約7000伏,對于一些敏感儀器來講,這個電壓可能會是致命的危害。
靜電學主要研究靜電應用技術,如靜電除塵、靜電復印、靜電生物效應等。更主要的是靜電防護技術,如電子工業(yè)、石油工業(yè)、兵器工業(yè)、紡織工業(yè)、橡膠工業(yè)以及宇航與軍事領域的靜電危害,尋求減少靜電造成的損失。 隨著科學技術的飛速發(fā)展、微電子技術的廣泛應用及電磁環(huán)境越來越復雜,靜電放電的電磁場效應如電磁干擾(EMI)及電磁兼容性(EMC)問題,已經(jīng)成為一個迫切需要解決的問題。一方面,一些電阻率很高的高分子材料如塑料,橡膠等的制品的廣泛應用以及現(xiàn)代生產(chǎn)過程的高速化,1967年7月29日,美國Forrestal航空母艦上發(fā)生嚴重事故,一架A4飛機上的導彈突然點火,造成了7200萬美元的損失,并造成人員損傷134人,調(diào)查結果顯示導彈屏蔽接頭不合格,靜電引起了點火。1969年底,在不到一個月的時間內(nèi),荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙時產(chǎn)生的靜電引起相繼發(fā)生爆炸。
我國在石化企業(yè)曾發(fā)生30多起因靜電造成了嚴重火災爆炸事故。許多工業(yè)發(fā)達國家都建立了靜電研究機構,我國從60年代末開始開展了一些靜電研究工作,80年代開始以來, 我國的靜電研究發(fā)展極為迅速。1981年成立了中國物理學會靜電專業(yè)委員會并召開了第一次全國靜電學術會議,全國性的和各地方的靜電學術會議不斷召開,靜電研究和應用的范圍也越來越廣,科研隊伍不斷壯大。
行業(yè)的困擾:
ESD(靜電放電)對電子產(chǎn)品造成的破壞和損傷有突發(fā)性損傷和潛在性損傷兩種。所謂突發(fā)性損傷,指的是器件被嚴重損壞,功能喪失。這種損傷通常能夠在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢測中能夠發(fā)現(xiàn),因此給工廠帶來的主要是返工維修的成本。而潛在性損傷指的是器件部分被損,功能尚未喪失,且在生產(chǎn)過程的檢測中不能發(fā)現(xiàn),但在使用當中會使產(chǎn)品變得不穩(wěn)定,時好時壞,因而對產(chǎn)品質(zhì)量構成更大的危害。這兩種損傷中,潛在性失效占據(jù)了90%,突發(fā)性失效只占10%。也就是說90%的靜電損傷是沒辦法檢測到,只有到了用戶手里使用時才會發(fā)現(xiàn)。手機出現(xiàn)的經(jīng)常死機、自動關機、話音質(zhì)量差、雜音大、信號時好時差、按鍵出錯等問題有絕大多數(shù)與靜電損傷相關。
也因為這一點,靜電放電被認為是電子產(chǎn)品質(zhì)量最大的潛在殺手,靜電防護也成為電子產(chǎn)品質(zhì)量控制的一項重要內(nèi)容。而國內(nèi)外品牌手機使用時穩(wěn)定性的差異也基本上反映了他們在靜電防護及產(chǎn)品的防靜電設計上的差異。以上就是經(jīng)典理論ESD的解析,希望能給大家?guī)椭?