靜電基本認識

WhatisESD12靜電的基本認識包括:1.何謂靜電?2.靜電如何產生?3.靜電帶來的問題?4.何謂靜電敏感組件?

34靜電是什幺?*自然規律是試圖將正電荷和負電荷保持平衡,理想的物體應保待不帶電的中性狀態.*當物體表面的分子帶有電荷或極化時,帶電現象就出現了.*任何一種材料都可能帶靜電,而產生靜電的最普通方式,就是感應和摩擦生電.*從發生的結果來看,所謂靜電應為離子在兩接觸面產生位移.56靜電如何產生?*摩擦是產生靜電的主要方法*當兩個物體表面緊密接觸,然后在分開時,一個物體的表面就會因失去電子而帶正電荷,而另一個物體的表面也會因得到等量的電子而帶負電荷.(如圖1)7

圖1,由材料的接觸和分離形成靜電電荷.8接觸面圖2.二種材料中電子從一個原子移到另一個原子圖2.所示當二種材料接觸,由于在材料A中其原子核對其最外圍電子的吸收力較小,因此附到材料B上,最后A極性為“+”,B為“-”.10

摩擦生電強弱之系列+Hand人手Asbestos石棉Glass玻璃HumanHair人發Nylon耐隆Wool羊毛Lead鉛Silk絲Paper紙張Cotton棉花Steel鋼鐵Wood木材AcetateRayon醋酸螺瑩絲Orlon

奧龍Saran莎冉樹脂(包食物用透明膜)Polyethylene聚乙烯樹脂-Teflon鐵氟龍11◆當帶電的物體產生靜電場時,應生電現象就產生了.如果你將一塊導電體放置于感應導電體中,它將會獲取靜電荷,而全然不必與原帶電子接觸.12感應生電感應生電對導電材料,因電子能在它的表面自由流動,所以有其它兩種方式可令其上產生靜電荷.第一種由感應造成,機理作用示圖4(a),(b),(c).第二種由接觸產生,其機理作示圖5(a),(b),(c).13圖4(a).從A處發生電場E,在導體B上感應出的極性.圖4(b).當導體B接地,電子從地流入將所有正電荷中和.圖4(c)斷去接地時,導體B變成負電荷.AB14圖5(a).導體B開始時呈中性狀態.圖5(b).導體A和B相互接觸時,電荷從A流向B直至電壓平衡.圖5(c).最后導體B帶有電荷.1516靜電的基本物理特性1.有吸引或排斥的力量.(F=)2.有電場存在,與大地有電位差.(V=)3.會產生放電電流.(I=)VRQC14πε

Q1Q2rN2靜電所帶的問題*組件吸附灰塵改變線路間的阻抗,影響組件的功能或壽命.*靜電放電現象對敏感的電子裝置所造成的破壞,包括因電場或電流壞組件絕緣層和導體,使組件不能工作(完全破壞)以及因瞬間的電場軟擊穿或電流產生過熱使組件受傷,仍然工作,但是壽命受損.*靜電使微處理器產生誤操作和死循環.*靜電荷所引起的生產線和制造流程方面的問題.17靜電電荷對微電子工業的影響由靜電電荷所形成的主要問題是:(1)微污染.(2)ESD失效18微污染因為任何時候芯片本身或空氣中的灰塵粒子帶有電荷,在它附近即會出現一個電場,靠近這些材料將感應由此被極化.庫倫力F即會出現并將它們拉在一起,如果兩者帶有不相同的電荷,那結果更不用說了.19圖6,由于B上發生極化而感出庫倫力FAFB2021不同器件SiO2層橫截面及下一代發展趨勢ESD失效大規模的生產,包裝或測試過程中,靜電放電對電子裝置所造成的危害是無須置疑的.隨著對器件體積各容限的要求的提高,電路尺寸也已不斷地減少,但這也使得器件對靜電放電的危害的承受力的將下降.特別是在專為越來越低的工作電壓所設計的電路中,微小的電荷就能導致件損壞.22ESD3種型式就工業上發現,ESD基本上有3種型式,它們會引起ESD敏感的降質或損壞有:1.人體型式.2.微電子器件帶電型式.3.場感應型式23人體型式人體型式即指當人體活動時身體和衣服之間的摩擦產生摩擦電荷.若人們手持ESD敏感的裝置而不先泄放電荷到地,摩擦電荷將會移向ESD敏感的裝置而造成損壞.24靜電電壓在工作室25微電子器件帶電型微電子器件帶電型式即這些ESD敏感的裝置,尤其對塑料件,當在自動化生產過程中,會產生摩擦電荷,而這些摩擦電荷通過低電阻的線路非常迅速地泄放到高度導電的牢固接地表面,因此造成損壞.26場感應型式場感應型式即指有強電場圍繞,這可能來之于塑料件或人的衣服,會發生電子極化跨過氧化層.若電子差超氧化層的介電常數,則會產生電弧以破壞氧化層,其結果短路.27半導體裝置的靜電敏感度-靜電敏感器件(StaticSen