浅谈电子产品静电及静电防护.pdf

第1期
机电元件
Vo. 3I No. 1
2011年2月
ELECTROMECHANICAL COMPONENT
Feb.2011
综述与简介
浅谈电子产品静电及静电防护
贾九荣,张儒光,朱自强
(1.陕西省电子エ业学校,陕西宝鸡,721001;2.陕西群力电工有限责任公司,决西宝鸡,721300)
摘要:随肴通信事业的发展,集成电路和高分子材料的广泛应用,静电的作用力、放电和感应现象所引起
危害十分突出。本文阐述了静电放电的有关知识及危害性,评细讨论了在电子产品生产中如何控制静电的指施,
它对固体和混合延时继电器的生产也有积极的指导作用。
关键词:静电;危害;静电控制
Doi:10.3969/j.isn.1000-6133.2011.01.010
中图分类号:TYM03.5文献标识码:A文章编号:1000-6133(2011)01-0045-04
1静电
式中:电流,:电压,R:电阻
1.3静电荷产生的基本途径
1.1静电的定义
1〉接触和分离
任何物质都是由原子组合而成的。而原子的基
2〉摩擦
本结构为质子、中子及电子,质子带正电,中子不带
3)邻近电场的感应
电,电子的电气特性与质子相反,带负电。在正常情1.4静电荷产生的基本原理
况下,一个原子的质子数与电子数相同,正负平衡,
1)因不同材料的原子核对其最外围电子的吸
所以对外表现出不带电的现象。但是电子环绕于原附力不同,故当两种不同材料接触或磨擦时,其上的
子核周围运动,在外力作用下,就会造成电子分布的外围电子会转移到吸附力较强的一方,导致一材料
不平衡,因而形成了静电。
带正电荷,另一材料带负电荷
.2静电的物理现象
2)在导体表面,电子能自由运动。当一带电导
正负电荷有异性相吸、同性相斥的特性,其力量体和一中性导体接触时,电子会从带电导体流到中
大小由库仑定律得出:
性导体,导致两者电荷平衡。
F=K
Q,Q2
3》邻近电场极化中性物体内的电子分布。当
式中F:力,Q:电荷,r:距离
中性物体接地时,与电场相同的电子会排斥走。若
接地突然中断,然后把物体移离电场,则该物体会因
所以静电的第一现象即吸附异性电荷。日常生
活中,吸附尘埃即为常见情况。静电与大地间因有之前的电场感应而形成带电。
电位存在,如果触及电路时,就会产生电流,即放电2静电问题的重要性
电流,这个放电电流常会将电路导体烧毁。
在电子产品生产过程中,除生产工序控制和产
2
R
品设计不完善外,静电是导致产品质量题的主因
收稿日期:2010-12-15
万方数据
机电元件
2011年
之
7、微电机工业:静电吸附微尘使微部件之间的
典型示例如下
活动受阻。静电放电的电磁干扰令微电机操作失
1、在八十年代初,一国外集成电路元件制造商,效。
在集成电路制造时,加人静电控制程序,把产品质量
提高了50%,再在线路板组装工序上加入静电控制4静电控制的基本目标
程序,又把产品质量提高了50%。
1、人体安全,避免因静电放电的电击而导致身
2、景德镇邮电通信设备厂在装焊流水线生产体上有损伤。人体对不同静电电压会产生不同的反
时,某工序失去了静电控制程序,引起集成块爆炸。应,如表1所示。
3、国内一固态继电器生产厂用普通的泡沫塑料
表1不同静电电压对人体电击的反应
盒包装产品,产品运到用户单位验收时,出现了失静电压(V)
人体反应
效,经过检查分析是由于泡沫塑料盒的静电放电,使
1000
没有觉
产品的器件失效。
2000
手指外侧有感觉
由此可看出,我们只有从静电控制方面着手,才
放电部位针刺感
能把电子产品的品质与成品率进一步提高。
3000有轻微和中等被针刺痛感
3静电对电子产品的危害
4000
手指轻微觉痛,有较强的针刺痛感
手掌及手脑前部有电击疼痛感
1、晶片制造:静电隔断晶片上的幼细线路,静电
6000手指巨痛,手腕后部有强烈电击感
放电产生电磁干扰,影响自动机的操作。
7000
手指及手掌巨痛,有麻木感
2、集成电路的组装和测试:积聚的静电向未封
8000
手腕前部有麻木感
装的晶片引脚放电,破坏集成电路的内部结构。
9000
手腕剧痛,手已严重麻木
3、电路板组装:静电放电破坏板上的敏感集成
整个手部剧痛,有电流通过感
电路,破坏整块线路板的功能。
11000手指刷烈麻木,整个手部有强烈电击感
4、固体和混合延时继电器产品组装:静电吸附
12000因强烈电击,故整个手部有强烈打击感
微尘,是微尘掉在产品内部,对产品的工作会造成影
2、产品免除静电的威胁;各种普通集成电路的
响。由静电放电造成的软破坏,影响产品的品质,令静电放电耐电压可被测知,如下表2所示,对于更先
产品无故失效。
进的导体元件,相信其静电放电耐电压会更低,更容
5、硬盘磁头工业:静电放电破坏磁极。静电吸易受静电放电的破坏。
附的微尘会阻碍磁头工作。
1、人体安全,避免因静电放电的电击而导致身体上
6、薄膜电晶体液晶片工业:静电放电破坏细小有损伤。人体对不同静电电压会产生不同的反应,
的电晶体,造成整体失效。静电吸附微尘污染细的如表1所示。
电子线路,破坏线路的完整性。
表2普通集成电路的静电放电耐电压
0-1999V
2,000-3,999V
4,00O-15,999vV
MOSFET器件10-200
电阻组件
低讯号二极管
JET器件140-1000
低压双极电晶体
SCR器件1)0.175A
OPAMP
部分 MOSFOT器件(含固体和混合延时继电器)光敏元件
薄膜电阻
部分JFET器件
电阻晶片
CMOS集成块250-2000
部分 OPAMP器件
压电晶振器件
万方数据