靜電危害及防護(hù)

摘要：為了避免靜電在電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的不良影響，在分析靜電產(chǎn)生的原因及造成的危害的基礎(chǔ)上，從導(dǎo)電體、絕緣體兩個(gè)方面，有針對性地采取接地、靜電屏蔽、離子中和等靜電防護(hù)方法，有效地降低了電子產(chǎn)品的不良率及失效率，提高了電子部件質(zhì)量。實(shí)踐操作證明，靜電對電子產(chǎn)品的損害可通過科學(xué)的操作方法、嚴(yán)格的管理制度消除。
關(guān)鍵詞：元器件與應(yīng)用；失效模式；效果分析；靜電防護(hù)

0 引言
靜電的產(chǎn)生是由于電子在外力的作用下，從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或者是受外界磁場的影響而產(chǎn)生的極化現(xiàn)象，在具有不同靜電勢的兩個(gè)物體之間的靜電轉(zhuǎn)移。
摩擦、碰撞、剝離、靜電感應(yīng)、電容改變、壓電效應(yīng)、電磁輻射感應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生靜電。閃電、冬天在地毯上行走及接觸把手時(shí)的觸電感、在冬天穿毛衣時(shí)所產(chǎn)生的噼啪聲這些似乎對人體沒有影響，但它對電子元件及電子線路板卻有很大的沖擊。電子生產(chǎn)中的靜電防護(hù)，可避免增加生產(chǎn)成本、減低產(chǎn)品質(zhì)量、引致客戶不滿而影響公司信譽(yù)。

1 靜電的基本物理特性
1．1 吸引或排斥的力量
靜電就是不平衡分布的電子，正負(fù)電荷有異性相吸，同性相斥的力量，即庫倫定律：Q=CV，V=Q／C，其中，Q為電量，V為電壓，C為電容。
1．2 與大地間有電位差
因電荷存在，在周圍空間中形成電場，其強(qiáng)度為：V=Q／C，其中，V為電位，Q為電荷，C為電容。
靜電與大地間因有電位存在，如果觸及電路時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電流即為放電電流(Electrostatic Discharge Current)，這個(gè)放電電流常會(huì)將電路導(dǎo)體燒融。其放電電流為：I=V／R，其中，I為電流，V為電壓，R為電阻。
1．3 生活中產(chǎn)生的靜電
人在地毯上行走，人在塑料地板上行走，坐在椅子上的人，從包裝箱上拿出泡沫，無接地措施時(shí)人體的運(yùn)動(dòng)等日常行為都會(huì)產(chǎn)生靜電，靜電電壓范圍見表1。

2 靜電放電的破壞
從一個(gè)元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前，所有的過程都受到靜電的威脅。這一過程包括：元件制造：包含制造、切割、接線、檢驗(yàn)到交貨；印刷電路板：收貨、驗(yàn)收、儲(chǔ)存、插入、焊接、品管、包裝到出貨；設(shè)備制造：電路板驗(yàn)收、儲(chǔ)存、裝配、品管、出貨；設(shè)備使用：收貨、安裝、試驗(yàn)、使用及保養(yǎng)。其中最主要而又容易疏忽的一點(diǎn)卻是在元件的傳送與運(yùn)輸?shù)倪^程。
2．1 靜電對集成電路的損傷
靜電對集成電路的損傷主要表現(xiàn)為：芯片內(nèi)熱二次擊穿、金屬噴鍍?nèi)廴凇⒔橘|(zhì)擊穿、表面擊穿、體積擊穿等，最后綜合表現(xiàn)為功能故障甚至造成人身傷害。
2．2 靜電對半導(dǎo)體元件的損壞
半導(dǎo)體的損壞形式有兩種：
災(zāi)難性損壞 器件不能操作，約占受靜電破壞的原件的10％。
潛在性損壞 瞬間電場或電流產(chǎn)生的熱使元件受傷，器件可以操作但性能不穩(wěn)定，維修次數(shù)因而增加，約占受靜電破壞原件的90%。