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防 靜 電 放 電 ( E S D ) 損 傷 技 朮

防 靜 電 放 電 ( E S D ) 損 傷 技 朮. 第一章：電子器件抗 ESD 損傷的基礎知識. 第二章：制造過程的防靜電損傷技朮. 第三章：抗靜電檢及分析技朮. 第四章：電子元器件抗 ESD 設計技朮. 第一章：電子器件抗 ESD 損傷的基礎知識. 1 、靜電和靜電放電的定義和特點. 什么是靜電( Electrostaic ,static electricity)?. 靜電就是靜止不動的電荷，這一般存在物體的 表面，是正負電荷在局部范圍內失去平衡的結果。. 什么是靜電放電 (Electrostaic Discharge, ESD)?.

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Presentation Transcript

  1. 防 靜 電 放 電 ( E S D ) 損 傷 技 朮

  2. 第一章：電子器件抗ESD損傷的基礎知識 第二章：制造過程的防靜電損傷技朮 第三章：抗靜電檢及分析技朮 第四章：電子元器件抗ESD設計技朮

  3. 第一章：電子器件抗ESD損傷的基礎知識 1、靜電和靜電放電的定義和特點 什么是靜電(Electrostaic ,static electricity)? 靜電就是靜止不動的電荷，這一般存在物體的 表面，是正負電荷在局部范圍內失去平衡的結果。 什么是靜電放電(Electrostaic Discharge, ESD)? 處于不同靜電電位的兩個物體間的靜電電荷的轉移就 是靜電放電

  4. 2、對靜電認識的發展歷史

  5. 3、靜電的產生 靜電產生的方式很多，如接觸、磨擦、沖流、冷凍、 電解、電壓、溫差等，但主要是兩種形式：磨擦產生 靜電(接觸后形成)和感應產生靜電(無需直接接觸)。 3-1、靜電產生主要的兩種方式： 即摩擦產生靜電和感應產生靜電

  6. a：摩擦產生靜電是兩種物體直接接觸后形成的， 通常 發生于絕緣體之間或絕緣體與導體之間。 (不同的物體接觸 后分離就會產生靜電，但由于摩擦產生的熱能為電子轉移 提供了足夠的能量，因此使靜電產生作用大大增強。參(a)圖) b：感應產生靜電是發生于帶電物體與導體之間， 兩種物體無需直接接觸。(參(b)圖)

  7. 3-2、靜電勢 帶有靜電電荷的物體之間或者它們與地之間有一定的 電勢差這就稱之靜電勢，也叫靜電電壓。 通常把靜電帶電體與另一個物體或大地看成一個電容器 其電容量C、電極上的電荷量Q和電容兩極電位差關系如下： V = Q / C

  8. 3-3、影響靜電產生各大小的因素 在相對溫度較高的場合，如海洋性氣候(如我國東南沿海 地區)或潮濕的梅雨季節，靜電勢較低。 在相對溫度較低的場合，如大陸性氣候地區(如我國北方地區) 或干燥的冬季，靜電勢較主高。 與普通場所相比，在空氣純淨場所(如超淨車間)內， 因空氣中的離子濃度低，所以靜電更加空易產生。

  9. 4、靜電的來源 4-1、人體靜電 4-2、儀器和設備的靜電 4-3、器件本身的靜電 4-4、其它靜電來源

  10. 5、靜電放電三種模式 5-1、帶電人體的放電模式(HBM) 5-2、帶電機器的放電模式(MM) 5-3、充電器件的放電模型(MM)

  11. 6、靜電放電失效 6-1、失效模式 突發性失效：元器件受到靜電放電損傷后，突然完全喪 失其規定功能(開路、短路、嚴重漂移) 潛在性失效：靜電放電能量較低，元器件內部造成輕微 損傷抗過電應力能力明顯削弱，壽命明顯縮箴短，工作 一段時間后進一步退化，直至完全失效。

  12. 6-2、失效機理 包含過電壓致失效和過電流致失效。 過電壓失效多發生于MOS器件，包括有MOS電容或鉭電容 的雙極型電路和混合電路。 過電流失效帽多發生于雙極器件，包括輸入用pn結二極管保護 的MOS電路、肖持基二極客以及含 有雙極器件的混合電路

  13. 第二章、制造過程的防靜電損傷技朮 1、防止靜電對元器件損傷兩條途徑 A、從元器件的設計和制造上行抗靜電設計和工藝優化， 提高元器件內的抗靜電能力。 B、就是采取靜電防護措施，使器件在制造、運輸和使 用過程中盡量避免靜電帶來的損傷。

  14. 2、靜電對電子產品的損害 2-1、損害的形式 A、靜電吸附灰塵，降低器件絕緣電阻(縮短壽命) B、靜電放電(ESD)破壞，造成電子 C、靜電放電產生的電磁幅度很大(達几百伏/米) 頻寬極寬(几十兆到几千兆)對電子產品造成 干擾甚至損壞(電磁干擾)

  15. 2-2、靜電損害的特點 隱藏性、潛在和累積性、隨機性、復雜性 3、靜電防護的目的和總的原則 3-1、目的和原則 目的：電子元器件、組件、設備的制造和使用過程中，通過 各種防護手段防止因靜電的力學和放電效應產生或可能產生 的危害，或將這些危害限制在最小程度，以確保元器件、組 件和設務的設計性能及使用性能不致因靜電而受至損害。

  16. 原則：從靜電的產生和控制靜電的消散兩方面進行，控原則：從靜電的產生和控制靜電的消散兩方面進行，控 制靜電產生主要是控制工藝過程和工藝過程中材料的選擇﹔ 控制靜電的消散則主要是快速而安全地將靜電泄放和中和。 3-2、靜電防護之基本思想和技朮途徑 基本思想：A、對可能產生接地的地方要防止靜電聚集 B、對已存在的電荷積聚訊速可靠地消除掉。

  17. 基本途徑： A、工藝控制法 B、泄漏法 C、靜電避法 D、復合中和法 E、整淨措施

  18. 4、靜電防護材料 可分為靜電絕緣、耗散、導電、屏避，以表面電阻導電率 划分為：

  19. 5、靜電防護器材(防靜電制品和靜電消除器) 防靜電材料制品包括： A、防靜電服、腕帶 B、防靜電包裝和運輸制品等 C、防靜電地板和台墊

  20. 靜電消除器包括： A、感應式消電器 B、高壓消電器 C、放射性同位素消電器 D、離子風消電器

  21. 6、靜電防護具體措施 6-1、建立靜電安全工作區 A、設置防靜電接地系統 B、鋪設防靜電地板和台墊 C、安裝靜電消除器 D、操作人員靜電防護 E、正確的操作方法

  22. 6-2、包裝、運送和存儲工程的防靜電措施。 6-3、靜電檢測 6-4、靜電防護管理工作

  23. 小結： 一個中心：保持所有物體處于等電位 二個原則： 1、控制靜電產生 2、控制靜是消散 四個防護措施： 1、工藝控制法 2、泄漏法 3、靜電屏避法 4、復合中和法

  24. 第三章、抗靜電檢測及分析技朮 抗靜電檢測是指元器件抗ESD損傷水平的檢測 第四章、電子元器件抗ESD設計技朮

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