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靜電對電子產(chǎn)品損害的形式及特點

發(fā)布時間:2021-10-06 21:20:12

靜電對電子產(chǎn)品的損害有多種形式,并具有自身的特點。


靜電損害的形式


靜電的基本物理特性為:吸引或排斥;與大地有電位差;會產(chǎn)生放電電流?;诖?,靜電損害有以下3種形式:

(1)靜電吸附灰塵,降低元器件絕緣電阻(縮短壽命);
(2)靜電放電(ESD)破壞,造成電子元件受損不能工作(完全破壞);

(3)靜電放電產(chǎn)生的電磁場幅度很大(達幾百伏/米),頻譜極寬(從及時找 到幾千兆),對電子器件造成干擾甚至損壞(電磁干擾)。


這三種形式的靜電對電子產(chǎn)品的損害,既可能是永久性的(如功能喪失,不能恢復(fù)),也可能是暫時性的(如靜電放電產(chǎn)生的干擾使功能暫時喪失);既可能是突發(fā)失效,也可能是潛在失效。其中靜電放電(ESD)事件是造成元器件損傷最常見和最主要的原因。

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靜電損害的特點


相對與其他應(yīng)力,靜電對電子產(chǎn)品的損害存在以下一些特點。


(1)隱蔽性


人體不能直接感知靜電,除非發(fā)生靜電放電,但是發(fā)生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺,這是因為人體感知的靜電放電電壓為2~3kV,所以靜電損害具有隱蔽性。


(2)潛在性和積累性


有些電子元器件收到靜電損傷后的性能沒有明顯的下降,但多次累加放電會給器件造成內(nèi)傷而形成隱患。因此靜電對電子產(chǎn)品的損害具有潛在性。


(3)隨機性


電子元件在什么情況下會遭受靜電破壞呢?可以這么說,從一個元件產(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,而這些靜電的產(chǎn)生具有隨機性,所以靜電損害也具有隨機性。


(4)復(fù)雜性


靜電放電損傷的失效分析工作,因電子產(chǎn)品的精、細、微小的結(jié)構(gòu)特點而費時、費事、費錢,要求較高的技術(shù)并往往需要使用掃描電子顯微鏡等高精密儀器。即使如此,有些靜電損傷現(xiàn)象也難以與其他原因造成的損傷加以區(qū)別,使人誤把靜電損傷失效當(dāng)成其他失效。這在對靜電放電損害未充分認識之前,常常歸因于早期失效或情況不明的失效,從而不自覺地掩蓋了失效的真正原因。所以靜電對電子產(chǎn)品的損害的分析具有復(fù)雜性。


可能產(chǎn)生靜電損害的制造過程


元器件從生產(chǎn)到使用的整體過程中都可能遭受靜電損害,依各階段的可分為:
(1)元器件制造過程——包含制造、切割、接線、檢驗到交貨;
(2)PCBA板生產(chǎn)過程——收貨、驗收、儲存、插入、焊接、品管、包裝到出貨;
(3)設(shè)備制造過程——電路板驗收、儲存、裝配、品管和出貨;
(4)設(shè)備使用過程——收貨、安裝、試驗、使用及保養(yǎng);
(5)設(shè)備維修過程。


在這整個過程中,每一個階段中的每一個小步驟,元件都可能遭受靜電損害,而實際上,最主要而又容易疏忽的一點卻是元器件的傳送與運輸?shù)倪^程。在這個過程中,不但包裝因移動容易產(chǎn)生靜電外,而且整個包裝容易暴露在外界電場(如經(jīng)過高壓設(shè)備附近,工人移動頻繁,車輛迅速移動等)而受到破壞,所以傳送與運輸過程需要特備注意以及減少損失。
因此在元器件的制造、組裝、使用到維修的任一環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生靜電損害。


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