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靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害的形式及特點(diǎn)

2018-04-26 雅鑫達(dá)電子 1428

靜電對(duì)電子產(chǎn)品的損害有多種形式,并具有自身的特點(diǎn)。


靜電損害的形式


靜電的基本物理特性為:吸引或排斥;與大地有電位差;會(huì)產(chǎn)生放電電流?;诖?,靜電損害有以下3種形式:

(1)靜電吸附灰塵,降低元器件絕緣電阻(縮短壽命);
(2)靜電放電(ESD)破壞,造成電子元件受損不能工作(完全破壞);

(3)靜電放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)幅度很大(達(dá)幾百伏/米),頻譜極寬(從及時(shí)找 到幾千兆),對(duì)電子器件造成干擾甚至損壞(電磁干擾)。


這三種形式的靜電對(duì)電子產(chǎn)品的損害,既可能是永久性的(如功能喪失,不能恢復(fù)),也可能是暫時(shí)性的(如靜電放電產(chǎn)生的干擾使功能暫時(shí)喪失);既可能是突發(fā)失效,也可能是潛在失效。其中靜電放電(ESD)事件是造成元器件損傷最常見和最主要的原因。

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靜電損害的特點(diǎn)


相對(duì)與其他應(yīng)力,靜電對(duì)電子產(chǎn)品的損害存在以下一些特點(diǎn)。


(1)隱蔽性


人體不能直接感知靜電,除非發(fā)生靜電放電,但是發(fā)生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺(jué),這是因?yàn)槿梭w感知的靜電放電電壓為2~3kV,所以靜電損害具有隱蔽性。


(2)潛在性和積累性


有些電子元器件收到靜電損傷后的性能沒(méi)有明顯的下降,但多次累加放電會(huì)給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。因此靜電對(duì)電子產(chǎn)品的損害具有潛在性。


(3)隨機(jī)性


電子元件在什么情況下會(huì)遭受靜電破壞呢?可以這么說(shuō),從一個(gè)元件產(chǎn)生以后,一直到它損壞以前,所有的過(guò)程都受到靜電的威脅,而這些靜電的產(chǎn)生具有隨機(jī)性,所以靜電損害也具有隨機(jī)性。


(4)復(fù)雜性


靜電放電損傷的失效分析工作,因電子產(chǎn)品的精、細(xì)、微小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而費(fèi)時(shí)、費(fèi)事、費(fèi)錢,要求較高的技術(shù)并往往需要使用掃描電子顯微鏡等高精密儀器。即使如此,有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別,使人誤把靜電損傷失效當(dāng)成其他失效。這在對(duì)靜電放電損害未充分認(rèn)識(shí)之前,常常歸因于早期失效或情況不明的失效,從而不自覺(jué)地掩蓋了失效的真正原因。所以靜電對(duì)電子產(chǎn)品的損害的分析具有復(fù)雜性。


可能產(chǎn)生靜電損害的制造過(guò)程


元器件從生產(chǎn)到使用的整體過(guò)程中都可能遭受靜電損害,依各階段的可分為:
(1)元器件制造過(guò)程——包含制造、切割、接線、檢驗(yàn)到交貨;
(2)PCBA板生產(chǎn)過(guò)程——收貨、驗(yàn)收、儲(chǔ)存、插入、焊接、品管、包裝到出貨;
(3)設(shè)備制造過(guò)程——電路板驗(yàn)收、儲(chǔ)存、裝配、品管和出貨;
(4)設(shè)備使用過(guò)程——收貨、安裝、試驗(yàn)、使用及保養(yǎng);
(5)設(shè)備維修過(guò)程。


在這整個(gè)過(guò)程中,每一個(gè)階段中的每一個(gè)小步驟,元件都可能遭受靜電損害,而實(shí)際上,最主要而又容易疏忽的一點(diǎn)卻是元器件的傳送與運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,不但包裝因移動(dòng)容易產(chǎn)生靜電外,而且整個(gè)包裝容易暴露在外界電場(chǎng)(如經(jīng)過(guò)高壓設(shè)備附近,工人移動(dòng)頻繁,車輛迅速移動(dòng)等)而受到破壞,所以傳送與運(yùn)輸過(guò)程需要特備注意以及減少損失。
因此在元器件的制造、組裝、使用到維修的任一環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生靜電損害。


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