電子生產(chǎn)車(chē)間靜電的產(chǎn)生及危害
靜電是電子在材料內(nèi)部或者在材料之間移動(dòng)(含極化和傳導(dǎo)) 的產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)室凈化無(wú)菌試驗(yàn)室-潔凈實(shí)驗(yàn)室-生物安全實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方案包括:建筑布局和裝修、空氣調(diào)節(jié)、給排水、氣體供應(yīng)、電氣設(shè)計(jì)、集中控制、安防、施工工藝、檢測(cè)、培訓(xùn)等多方面內(nèi)容。兩種不同的材料互相接觸,它們之間的小于一定的距離,如10-25cm時(shí),由于隧道效應(yīng),兩種材料內(nèi)的電子穿過(guò)界面而相互交換。當(dāng)交換達(dá)到平衡時(shí),材料間將產(chǎn)生一定的電勢(shì)差,界面兩側(cè)出現(xiàn)了等量正負(fù)電荷。若把接觸后的兩種材料分開(kāi),兩種材料將分別帶上等量正負(fù)電荷,這就是靜電產(chǎn)生的基本原理。
靜電的產(chǎn)生主要有以下三種方式:摩擦起電、傳導(dǎo)帶電、感應(yīng)帶電。
摩擦帶電:由于不同材料的物體在接觸后分離,因?yàn)椴煌暮藢?duì)電子具有不同的結(jié)合能力,當(dāng)兩種不同的材料接觸或摩擦?xí)r,外圍電子將被轉(zhuǎn)移到具有強(qiáng)結(jié)合能力的一側(cè),從而形成材料帶。正面,另一種材料是負(fù)面的。
傳導(dǎo)帶電:因?yàn)樵趯?dǎo)體的情況下,電子可以在其表面自由移動(dòng)。當(dāng)與帶電體接觸時(shí),電子會(huì)從帶電體轉(zhuǎn)移到帶電體,從而在它們之間產(chǎn)生電荷平衡,從而形成靜電現(xiàn)象。
感應(yīng)電氣化:指相鄰電場(chǎng)的感應(yīng)。對(duì)于導(dǎo)體,電子在導(dǎo)電材料表面自由運(yùn)動(dòng)。如果導(dǎo)體被置于另一個(gè)靜電場(chǎng)中,由于同性電荷的相互排斥和異性電荷的吸引,正負(fù)離子會(huì)轉(zhuǎn)移。由于靜電場(chǎng)感應(yīng)引起的正負(fù)電荷不平衡,導(dǎo)體將被充電。
從靜電產(chǎn)生的基本原理和方式可以看出,在一般電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造的全過(guò)程中,靜電可能在許多過(guò)程中產(chǎn)生。靜電放電(ESD)是電子制造過(guò)程中為操作人員、工作臺(tái)、工具、部件和包裝等產(chǎn)生靜電的過(guò)程。只要有靜電存在,就會(huì)有一個(gè)靜電放電(ESD)過(guò)程,主要是由瞬間放電電流感應(yīng)到電路和底座所產(chǎn)生的噪聲放電電流。準(zhǔn)地電位,如產(chǎn)品的電位和信號(hào)地電位,會(huì)引起偏移量的波動(dòng),從而干擾電路的正常工作。
靜電危害具有與一般防雷或電磁干擾不同的特點(diǎn)。
隱蔽:人體不會(huì)察覺(jué)到一般的靜電放電,但是在不知情的情況下會(huì)損壞部件。
潛在性和累積性:一些元器件受靜電放電損傷后,僅表現(xiàn)出某些性能參數(shù)下降,但尚未失效,在繼續(xù)使用的情況下可能導(dǎo)致失效,所以靜電對(duì)器件的損傷具有潛在性。
隨機(jī)性:電子元件的靜電放電損壞可能發(fā)生在任何一點(diǎn),從工藝的任何步驟,從制造到制造再到維護(hù),與任何帶電的人體(或物體)接觸,并且是高度隨機(jī)的。
復(fù)雜性:有些靜電損傷很難與其它原因引起的其它損傷區(qū)分開(kāi)來(lái),使人們誤認(rèn)為靜電損傷失效是其它失效,從而做出錯(cuò)誤的判斷。