在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)車間,由于塵埃吸附在芯片上,IC尤其是超大規(guī)模集成電路(VLSI)的成品率會大大下降。 IC生產(chǎn)車間操作人員都穿潔凈工作服,若人體帶靜電,則極易吸附塵埃、污物等,若這些塵埃、污物被帶到操作現(xiàn)場的話,將影響產(chǎn)品質(zhì)量,惡化產(chǎn)品性能、大大降低Ic成品率。如果吸附的灰塵粒子的半徑大于100μm線條寬度約100μm時,薄膜厚度在50μm下時,則濟(jì)易使產(chǎn)品報廢。
所以在IC的加工生產(chǎn)和封裝過程中建立起靜電防護(hù)系統(tǒng)是很有必要的!IC封裝生產(chǎn)線對靜電的要求更為嚴(yán)格。為了保證生產(chǎn)線的正常運(yùn)行,對其潔凈廠房進(jìn)行防靜電建筑材料的整體裝修,對進(jìn)出潔凈廠房的所有人員配備防靜電服裝等采取硬件措施外,封裝企業(yè)可根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和本企業(yè)的實(shí)際隋況制定出在防靜電方面的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或具體要求,來配合IC封裝生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn).
光電
眾所周知LED是半導(dǎo)體產(chǎn)品,在實(shí)際生產(chǎn)過程中主要是人體與相關(guān)元器件的直接接觸與間接接觸產(chǎn)生靜電,如果LED的兩個針腳或更多針腳之間的電壓超過元件介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度,就會對元件造成損壞。LED顯示屏的LED是PN結(jié)組成的二極管,發(fā)射極與基極間的擊穿會使電流增益急劇降低,LED本身或者驅(qū)動電路中的各中IC受到靜電的影響后,也可能不立即出現(xiàn)功能性的損壞,但是這些受到潛在損壞的元件通常在使用過程中才會表現(xiàn)出來,會對顯示屏的壽命有致命的影響。 那么就必須防止靜電產(chǎn)生,建議:組裝人員操作時需穿戴防靜電服裝(如防靜電衣服、帽子、鞋子、指套或手套等) 需配戴防靜電手腕帶(腕帶必須連通接地系統(tǒng)迅速將其表面或內(nèi)部的靜電散逸,);組裝臺(工作臺)需使用防靜電臺墊,且接地;盛裝LED需使用防靜電元件盒; 烙鐵、切腳機(jī)、錫爐(或自動回流焊設(shè)備)也均需接地。LED包裝袋及半成品包裝材料要使用防靜電海棉或包裝。
電子
1.ESD的來源及其危害
兩種不同的材料進(jìn)行摩擦后,一個帶上正電荷,另一個帶上負(fù)電荷,從而在兩者之間產(chǎn)生一定的電壓。電壓的大小取決于材料的性質(zhì)、空氣的干燥度和其它一些因素。如果帶靜電的物體靠近一個接地的導(dǎo)體,會產(chǎn)生強(qiáng)烈的瞬間放電,這就是靜電沖擊(ElectroStaticDischarge)。一般來講,帶靜電的物體在理論上可以簡單模擬成一個被充電到很高電壓的小電容。
當(dāng)集成電路(IC)受到ESD時,放電回路的電阻通常都很小,無法限制放電電流。例如將帶靜電的電纜插到電路接口上時,放電回路的電阻幾乎為零,這將造成高達(dá)幾十安培的瞬間放電尖峰電流流入相應(yīng)的IC管腳。瞬間大電流會嚴(yán)重?fù)p傷IC,局部發(fā)熱的熱量甚至?xí)诨杵苄?。ESD對IC的損傷一般還包括內(nèi)部金屬連接被燒斷、鈍化層被破壞、晶體管單元被燒壞等。
ESD還會引起IC的死鎖(LATCHUP)。這種效應(yīng)和CMOS器件內(nèi)部的類似可控硅的結(jié)構(gòu)單元被激活有關(guān)。高電壓可激活這些結(jié)構(gòu),形成大電流通道,一般是從VCC到地。串行接口器件的鎖死電流一般為1安培。鎖死電流會一直保持,直到器件被斷電。不過到那時,IC通常早已因過熱而燒毀了。
對串行接口器件來說,ESD會使IC工作不正常,通訊出現(xiàn)誤碼,嚴(yán)重的會徹底損壞。為分析故障現(xiàn)象,MAXIM公司對不同廠家的RS-232接口器件做了ESD測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn),通常的故障現(xiàn)象有兩種:一種故障現(xiàn)象是串?dāng)_,信號接收器接收到的信號干擾了發(fā)送器,造成誤碼(見圖1)。另一種故障是在IC內(nèi)部形成了一條反向電流通道,使接收器端口接收到的RS-232信號電平(±10V)回饋到電源端(+5V)。如果電源不具備吸收電流的穩(wěn)壓功能,過高的回饋電壓會損壞其它由單電源(+5V)供電的器件
對于串行接口器件,濟(jì)簡單的防護(hù)措施是在每條信號線上外加阻容元件。串聯(lián)電阻能夠限制尖峰電流,并聯(lián)到地的電容則能限制瞬間的尖峰電壓。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是成本低,但是防護(hù)能力有限。雖然能使ESD的破壞力在一定程度上得到抑制,但依然存在。因?yàn)樽枞菰⒉荒芙档图夥咫妷旱姆逯担瑑H僅是減少了電壓上升的斜率。而且阻容元件還會引起信號失真,以致限制了通訊電纜的長度和通訊速率。外接的電阻/電容也增加了電路板面積。另一種廣泛使用的技術(shù)是外加電壓瞬變抑制器或TransZorbTM二極管。這種防護(hù)非常有效。但外加器件仍會增加電路板面積,而且防護(hù)器件的電容效應(yīng)會增加信號線的等效電容,成本也較高,因?yàn)門ransZorbTM二極管價格較貴(大約25美分/每個),典型的3發(fā)/5收的COM端口需要8個TransZorbTM二極管,費(fèi)用高達(dá)$2美元。
一個有效的ESD測試應(yīng)在濟(jì)高測試電壓以內(nèi)的整個電壓范圍進(jìn)行。因?yàn)橛行㊣C可能在10kV時通過了測試,但在4kV時反而被ESD打壞了,這樣的IC實(shí)際上沒有抗靜電能力。人體模型和IEC1000-4-2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在測試電壓范圍內(nèi)必須以200V為一個間隔進(jìn)行測試,而且要同時測試正負(fù)電壓。也就是說,從±200V開始測試,±400V,±600V,一直到濟(jì)高測試電壓。對IC的所有可能的工作模式都應(yīng)分別進(jìn)行完整的ESD測試。包括上電工作狀態(tài),斷電停機(jī)狀態(tài),如果串行接口器件有自動關(guān)斷休眠模式,還應(yīng)對這一狀態(tài)再進(jìn)行一次ESD測試。所有相關(guān)的測試標(biāo)準(zhǔn)和程序都規(guī)定,在每個測試電壓點(diǎn),對被測引腳應(yīng)連續(xù)放電10次,考慮到正負(fù)電壓都要測,實(shí)際要放電20次。每一輪放電完成后,應(yīng)測量被測器件的相應(yīng)參數(shù),判斷器件是否損壞。對于串行接口器件(RS-232,RS-485)應(yīng)遵循以下判據(jù):
●電源電流是否正常(電源電流增加一般意味著發(fā)生了器件死鎖);
●信號發(fā)送輸出端的輸出電平是否仍在參數(shù)規(guī)格范圍內(nèi);
●信號接收輸入端的輸入電阻是否正常(一般在3kΩ到7kΩ(之間)。
只有這些指標(biāo)都合格,才可轉(zhuǎn)到下一個電壓測試點(diǎn)。在所有電壓點(diǎn)都測試完以后,還應(yīng)對IC做**的功能測試,測量IC的每個參數(shù)是否仍在參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)定義的范圍內(nèi)。只有通過所有這些ESD測試后仍能達(dá)到規(guī)定參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的IC才是真正的抗靜電IC。需要注意的是,按一般標(biāo)準(zhǔn)完成ESD測試,但并不能判斷IC的好壞。有些ESD測試儀自帶了一些參數(shù)測量功能,但因不是針對特定器件的參數(shù)測量,只是一般的測試手段,因而只能作為一個參考。嚴(yán)格的測試仍應(yīng)按以上所述的測試程序和測試判據(jù)進(jìn)行。
醫(yī)藥
在醫(yī)藥生產(chǎn)過程中,由于摩擦的原因使其**或**器皿中有大量的靜電,從而導(dǎo)致空氣中的灰塵吸附在上面,影響產(chǎn)品的質(zhì)量和合格率,所以在**生產(chǎn)和對**器皿的清洗過程中必須要有效的對靜電進(jìn)行消除.而從提高產(chǎn)品的質(zhì)量.。針對制藥這個特殊的行業(yè),要提高產(chǎn)品的質(zhì)量,必須要對其產(chǎn)品上的灰塵消除,但是灰塵是由于靜電的原因而吸附在上面的,所以要除塵必須先要對其消除靜電。較為多見的設(shè)備是:除靜電離子風(fēng)槍,除靜電離子風(fēng)嘴.,除靜電離子棒等。
印刷
印刷是在物體表面進(jìn)行的,靜電現(xiàn)象也主要表現(xiàn)在物體表面,兩者之間的關(guān)系自然十分密切。印刷的過程中包含著頻繁的撞擊,摩擦以及接觸分離的過程,使參與印刷過程的幾乎所有物體都帶有靜電。首先是承印物表面帶電,如紙張、聚乙烯、聚丙烯、玻璃紙等,它們會吸附紙屑或彌漫于空氣中的大量灰塵、雜質(zhì)等,從而影響油墨的轉(zhuǎn)移,降低油墨轉(zhuǎn)移率,在印品上出現(xiàn)“花點(diǎn)”,或者因相互排斥而造成收卷打滑、收卷不齊。其次是油墨帶電荷,如果帶有電荷的油墨在印品上線條的邊緣放電,就有可能在此處出現(xiàn)“墨須”這種情況。另外,油墨還會因帶電而霧散,造成對印刷品和印刷環(huán)境的嚴(yán)重污帶電的承印物在嚴(yán)重時甚至可能因超高電位導(dǎo)致空氣放電,造成電擊或起火。高速印刷機(jī)中許多部件都會因高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的強(qiáng)摩擦作用產(chǎn)生大量的靜電,消電裝置不甚完善的老式卷筒紙輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時,機(jī)上某些位置的電壓有時高達(dá)15000V,電流也有100uA左右,如此強(qiáng)大的電壓和電流對于印刷過程的影響是錯綜復(fù)雜的,危害也是相當(dāng)嚴(yán)重的,特別是直接威脅操作人員的人身可靠。印刷時,我們可用靜電消除器來消除,一般用于印刷機(jī)上的靜電消除器有感應(yīng)式靜電消除器、高頻高壓靜電消除器,工頻高壓靜電消除器等幾種,安裝時宜置于滾筒附近。
紡織
普通紡織品在生產(chǎn)加工和使用中易因磨擦和感應(yīng)產(chǎn)生靜電,回潮率普遍較低的合成纖維制品,所積聚的靜電電荷易引起灰塵附著、服裝糾纏肢體,產(chǎn)生不適感,并可引起血液PH值上升,血液中鈣含量降低、尿中鈣含量增加,血糖升高、維生素C含量下降。較高的靜電壓可對人體產(chǎn)生電擊??梢允褂秒x子棒快速消除紡織品表面上的高靜電。我們可以根據(jù)客戶現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境所需定制不同功能和型號的離子棒,更好地滿足客戶的需要,解決靜電的困擾。
噴漆
由于大多數(shù)涂料是以各種可燃性溶劑為稀釋劑的,噴涂時產(chǎn)生的靜電在放電時非常容易引燃、引爆這些溶劑的氣體。因此,如何防治涂料噴涂中的靜電危害,是不可忽視的問題。為了防范涂料噴涂中靜電的危害,首先噴槍上配備排除靜電的裝置;噴涂施工人員濟(jì)好穿著電阻為105~108的防靜電工作鞋,**不能穿著絕緣工作鞋;防止涂料飛散必須在地面或被涂物背面鋪設(shè)薄板時,**不能用塑料板等絕緣材料,而應(yīng)采用導(dǎo)電性材料制的薄板;
塑膠
塑料都屬于高分子材料,表面電阻 體積電阻都大于10的12次方以上。因此,賦予了塑料材料的良好絕緣性能。正是由于這種原因他極易產(chǎn)生靜電,因?yàn)樗芰霞捌渲破吩谏a(chǎn)、搬運(yùn)、接觸、分離、摩擦、碰撞、介入電磁感應(yīng)場合都是及其可能,甚至是決不可能避免這些場合,這就帶來了靜電的產(chǎn)生因素。有效的防制方法就是加入一些具有吸濕作用而又對塑料無害(助劑)材料,來降低其表面電阻,這就是塑料的防靜電劑,根據(jù)塑料品種不同選擇的抗靜電劑的種類使用以達(dá)到防靜電性能。