静电概论-王小盒整理.ppt

1. 什么是静电
2. 静电的发生原理
3. 静电的危害
4. 静电防止对策
5. 静电测试方法
作成者:王小盒

静电基础概论
目录
1. 什么是静电?
英语是 Electrostatic
-. 附着在物体,不移动的电.
-. 固着在大体中, 静止在一个场所的电.
-. 摩擦异类物质或接触物分离过程中发生.
-. 附导体得、失电子,出现附导体表面带的电.
Electrostatic Discharge
相互不同电位的两种物体间, 直接接触或电磁场的引导出现电荷交换的现象.
Electrical Over Stress
当外界电流或电压超过器件的最大规范条件时,器件性能会减弱甚至损坏。
区别
损坏现象
持续时间
产生机理
分类
通常导致电晶体级别的损坏。
短的EOS脉冲损坏看起来像ESD损坏
其可见性不强损坏位置不易发现,
损坏的现象包括金属线熔化、发热、高功率、閂锁效应
事件持续时间在微秒~纳秒级
事件持续时间在微秒~秒级. (也可能是毫微秒)
ESD属于EOS的特例,有限的能量,由静电荷引起
典型地由电源和测试设备产生
ESD
EOS
ESD & EOS 对比
静电?
静电放电(ESD)?
特点:
静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短,一般都在微秒或纳秒量级完成的。
过度电性应力(EOS)?
车间常见EOS情形:
电源(AC/DC) 干扰、电源杂讯和过电压;
由于测试程式切换(热切换)导致的瞬变电流/峰值/低频干扰很短的EOS 脉冲导致的损坏与ESD损坏相似;
测试程式开关引起的瞬态/毛刺/短时脉冲波形干扰;
来自其他设备的脉冲信号干扰,即从其他装置发送的脉冲;
2. 静电的发生原理
静电起电原理
静电起电包括使正、负电荷发生分离的一切过程,如通过固体与固体表面、固体与液体表面之间的接触、摩擦、碰撞,固体或液体表面的破裂等机械作用产生的正、负电荷分离。也包括气体的离子化、喷射带电以及在粉尘、雪花和暴风雨中的带电现象。
摩擦起电
分离起电
感应带电
电子云
摩擦起电的原因:
①不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
当两个物体互相摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它就容易失去电子,使跟它相摩擦的物体得到电子;
②物体失去电子带正电,得到电子带负电。
Positive(阳):Asbestos(石棉) ← Ace tape ←玻璃←头发←尼陇←羊毛(Wool) ←丝绸←纸(中性0)
棉→木→ Wax →钠→硬朔板→ Polyester(涤纶) → PVC(聚***乙烯)→橡胶:Negative(阴)
束缚电子能力
2. 静电的发生原理- 带电电位
静电发生方法
带电电位(V)/状态湿度
10~20%
65~95%
35,000
走在地毯上面的动作
1,500
12,000
走在朔料地板面的动作
250
6,000
反复在椅子上的起,坐动作
100
2,000
朔料管 Tube内部的 IC
100
26,000
朔料包装解除情况
3,000
14,500
插在泡沫塑料上的 IC
1,500
根据季节相对湿度变化
冬季(干季)
季节
湿度状态
冬季,春,秋季(干季)
夏季(干季),春,秋
夏季(雨季)
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
不同的电位对人体的影响
带电电位(V)
1,000V
2,000V
4,000V
8,000V
10,000V
12,000V
人体的感觉及程度
完全感觉不到
手指有感觉,没有痛感
麻感
从手心到肘部有麻痛感
手与全身痛感及电流通过感觉
强列的电流冲击,手全部受重击痛感
带电电位(V)
微弱放电音发出
可看到放电发光
放电发光时间长
不同动作在不同湿度下的起电电位
一般车间湿度管理30%-60%
我们公司40%-60%
3. 静电的危害- 击穿原理
Condenser带电造成的破损
焊锡时受热冲击破损
设计时没有考虑静电防止
瞬间过电流破损
因PCB变形破损
接地不安全造成破损
外力冲击破损
因检查JIG的破损
铬铁破损
涌动电流造成的破损
半导体破损原因
半导体破损原理
两物体的摩擦
Ground 形成
急放电
急电流发生
热发生
绝缘皮破损
半导体不良
阳、阴电荷发生
中性化
电阻少的方向移动
急电力发生
内部排线融化
SiO2破损
吸尘(缩短寿命)
放电破坏(完全破坏)
放电产生热(潜在损伤)
放电产生电磁场(电磁干扰)
常见静电对电子产品