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电子产品制造过程中的静电防护措施
摘要:本文从人、机、料、法、环、测等环节进行分析,提出了从静电放电敏感器件采购到装入整机等各个环节的防护措施。通过对电子产品生产过程中各个环节的分析,可以较好的降低甚至避免静电放电对静电放电敏感器件造成的损伤。
关键词:静电放电、防护措施、失效、静电防护
引言
在电子产品制造过程中,电子元器件因静电放电而损坏的案例越来越多,在诸多因素造成的失效分析案例中,静电损伤造成的失效在电子元器件失效中所占的比例越来越大。由于静电带给静电放电敏感器件的损伤有突发性的完全失效和潜在性的缓慢失效两种模式,其中潜在性的缓慢失效是一种静电损伤的累积效应,可能在某一重要的时刻造成电子元器件的失效,对公司带来不可估量的损失,因此电子产品制造过程中的静电放电敏感器件的防护也占有越来越重要的地位。
1 静电放电的定义和特点
处于不同静电电位的两个物体间的静电电荷的转移就是静电放电,这种转移的方式有多种,如接触放电、空气放电。一般来讲,静电只有在发生静电放电时才会对元器件造成伤害和损伤。
静电放电具有电压较高、持续时间短、释放的能量较低、受环境(湿度)影响较大的特点。
2 静电放电对元器件的危害
静电放电造成元器件硬损伤和软损伤两种模式。
硬损伤又称“突发性完全失效”、“一次性损伤”。表现为器件电参数突然劣化,或过流使得内部电路金属导线熔断、硅片局部融化等。硬损伤占静电损伤总数的10%,且可通过常规的性能测试手段及时发现,相对而言危害要小得多。
软损伤又称“潜在性缓慢失效”、“多次损伤累积后失效”。它主要表现在受到软损伤的器件,虽然当时各类电参数仍合格,然而其使用寿命却大大缩短了,含有这些器件的产品或系统,可靠性变差,可能会在后续过程中继续受到静电损伤或其它过应力损伤积累而过早地失效。软损伤是潜在的,占静电损伤造成的失效的90%,目前运用技术还很难证明或检测出来,特别是器件被装入整机后,因此具有更大的危害性。给公司或企业造成不可估量的损伤。
由于静电损伤具有隐蔽性、潜伏性、随机性、复杂性的特点,避免静电损害的方式重点在于预防。
3 静电防护的方法
接地
接地就是直接将静电通过一条线的连接泄放到大地,这是防静电措施中最直接最有效的,对于导体通常采用接地的方法,如人工带防静电手腕带以及工作台面接地等。接地通过以下方法实施:人体通过手腕带接地、人体通过防静电鞋和防静电地板接地、工作台面接地、测试仪器工具接地、工具夹接地、烙铁接地、防静电地板接地、地垫接地、防静电转运车(箱、架)尽可能接地、防静电椅接地。
静电屏蔽
静电敏感元件在储存或运输过程中会暴露于有静电的区域中,用静电屏蔽的方法可削弱外界对电子元件的影响,最通常的方法是用静电屏蔽袋和防静电周转箱作为保护。另外防静电衣对人体的衣服具有一定的屏蔽作用。
焊接使用的电烙铁要接地良好,最好是在焊接的瞬间将烙铁断电,这是最安全的焊接方法。
离子中和
绝缘体往往是易产生静电,对绝缘体静电的消除,用接地方法是无效的,通常采用的方法是离子中和,即在工作的环境中用离子风机等,提供一等电位的工作区域。
4 制造过程中的防静电措施
人
产品的生产、装配、测量、调试以及仓库保管、发放等工作均要由相应