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MDD | 静电是如何损害电子元器件的

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静电是如何产生的

任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的普遍方法,就是摩擦生电。材料的绝缘性越好,越容易产生静电。因为空气也是由原子组合而成,所以可以这么说,在人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。要完全消除静电几乎不可能,但可以采取一些措施控制静电使其不产生危害。

静电是如何损伤电子元器件的

人体有感的静电放电,其电压一般约在3000伏以上,而对电子产品来说,具有很大的危害性,静电产生后会在周围形成静电场,会产生力学效应,放电效应及静电电感效应等几种效应,人身体携带静电也会对其它物体放电。在这几种效应中,静电的放电效应造成的危害,最为严重,此种放电导致元器件的击穿破坏,或对系统造成破坏,无法正常运行一般简称为ESD损害。

静电放电现象原理

静电放电:就是不同的静电电势(电压)的两个物体间发生电荷转移。即电荷在移动的过程中产生了电流。
静电放电方式:与静电体的形状、静电电压、静电体的材质有关,主要可分为三种放电方式。

  • 人体放电:是发生在带电体尖端或曲率半径很小处附近的局部放电。电晕放电可能伴有轻微的嘶嘶声和微弱的淡紫色光。电晕放电一般没有引燃危险(人体放电)。
  • 火花放电:是带电体之间发生的通道单一的放电。火花放电有明亮的闪光和有短促的爆裂声。其引燃危险性很大。
  • 打雷:是悬浮在空间的大范围、高密度带电粒子形成的闪电状放电。其引燃危险性很大。

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静电敏感器件与静电等级划分

  • 静电敏感器件:生产中,人们常把对静电反应敏感的电子器件称为静电敏感器件(static,sensitive device简称ssd),这类电子器件主要是指超大规模集成电路,特别是金属氧化膜半导体(mos)器件。
  • 静电等级常规分级:静电敏感度介于0~1990v的元器件为1级;介于2000~3999v的元器件为2级;介于4000~15999v的为3级;静电敏感度为16000v或16000v以上的元器件、组件和设备被认为是非静电敏感产品。

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静电对静电敏感器件危害的特点

  • 隐蔽性:静电对器件的损伤是很难发现的,在应用电路的测试中,几乎无法发现,只能通过实际使用、环境试验、老化试验等才能发现。
  • 潜伏性:如果是完全击穿,在应用端测试中就可以筛选出,如果是软击穿(例:器件间的电阻为1M,元件受损后电阻降到600K)元件的寿命缩短且无法预期失效的时间。
  • 随机性:无论静电,可能出现在某一个时间段、某些月份、个别操作人员的不规范,因此再现性非常难,分析模拟发生的场景几乎不可能。
  • 复杂性:静电敏感器件的损伤可能是单一损伤、也可能是多次损伤,从产品芯片制造到元件封测再到PCB制造和组装,凡是与产品接触的过程均可能产生。

静电防护措施

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