電子廠如何做到防靜電(經(jīng)驗(yàn)之談)

1、靜電敏感器件的防靜電靜電敏感器件的防靜電1摩擦起電序列靜電是一種常見的物理現(xiàn)象。當(dāng)兩種不同的材料發(fā)生摩擦?xí)r，因?yàn)殡娮拥霓D(zhuǎn)移會(huì)產(chǎn)生靜電電荷。得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電。這一過程稱為摩擦起電。研究結(jié)果表明，不同的物質(zhì)摩擦起電的序列按如下順序排列。空氣→人手→石棉→兔毛→玻璃→云母→人發(fā)一尼龍一羊毛→鉛→絲綢→鋁一紙→棉花一鋼鐵→木→琥珀→蠟→硬橡膠→鎳／銅→黃銅銀→金鉑→硫磺→人造絲→聚酯→賽璐珞→奧綸→聚氨酯→聚乙烯→聚丙

2、烯→聚氯乙烯→二氧化硅→聚四氟乙烯以上任意兩種物質(zhì)發(fā)生摩擦后，位于較前的物質(zhì)一般帶正電，而位于較后的物質(zhì)則帶負(fù)電，即電子從位于前面的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到位于后面的物質(zhì)。但這種排列不是絕對(duì)的，也不能確定產(chǎn)生電荷的數(shù)量。起電的結(jié)果除廠取決于物質(zhì)本身外，還與材料表面的清潔程度，環(huán)境條件，接觸壓力，光潔程度，表面大小，摩擦分離的速度等有關(guān)。除了不同的物質(zhì)間摩擦?xí)a(chǎn)生靜電外，摩擦起電也能在相同材料間發(fā)生。例如當(dāng)把兩塊密切接觸的塑料(如聚乙烯袋)分開時(shí)，能產(chǎn)

3、生很高的靜電(可達(dá)有一萬伏以上)。2典型的靜電電壓參考值3典型的靜電敏感器件典型的敏感器件和它們的靜電破壞電壓如表2所示：250pf時(shí)，300v就可能損壞器件了。后來日本有些器件制造廠采用更為嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)電路如圖2所示：這種200pf，0Ω實(shí)驗(yàn)電路放電電流更大，對(duì)器件耐靜電的要求更高。5靜電損壞一般機(jī)理和內(nèi)部保護(hù)網(wǎng)絡(luò)1)電壓去穿和功率擊穿半導(dǎo)體器件內(nèi)有PN結(jié)，MOS是金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它的介電層是由一層非常薄的SiO2絕緣層所構(gòu)成，電

4、壓擊穿是絕緣層和PN結(jié)在過電壓下的電壓擊穿。集成電路MOS是指CMOS(ComplementaryMOS)，PMOS(PChannalMOS)，NMOS(NChannalMOS)還有VMOS(VerticalgrooveMOS)HMOS(HighdensityMOS)等，CMOS介，止長(zhǎng)典型的厚度是1000埃約01μm左右，二氧化砧層的耐壓強(qiáng)度一般在1lO6Vcm1107V／cm之間，相應(yīng)于01μm厚度下，耐樂在80100V之間，而新技

5、術(shù)MOS器件因?yàn)榻殡妼痈?，?580V之間，如VMOS器件耐壓只有30V，有的器件如千兆位存貯器芯片耐壓只有1020V，電壓擊穿開始時(shí)往往先在某一過電壓下在介質(zhì)的個(gè)別點(diǎn)上出現(xiàn)所謂的網(wǎng)點(diǎn)擊穿，以后只要在較低的電壓下即可出現(xiàn)大片區(qū)域的雪崩式擊穿，造成器件的永久性損毀。功率擊穿則與靜電放電脈沖有關(guān)，它與瞬時(shí)脈沖的形狀，持續(xù)時(shí)間和能量積聚有關(guān)。靜電放電電流流過集成電路內(nèi)部引起PN結(jié)的溫度升高，或超過其熔化點(diǎn)，有的可能燒毀內(nèi)部連接導(dǎo)線，有的引起

6、合金化或造成金屬的擴(kuò)散，最終造成器件永久性的破壞。另一種可能的結(jié)果是嚴(yán)重的電老化而成為隱患——即通常所稱的“軟擊穿”，往往當(dāng)時(shí)并未發(fā)現(xiàn)器件有明顯的損壞，但在今后隨時(shí)都可能出現(xiàn)失效，對(duì)今后電子設(shè)備的使用和維修帶來極大的隱患。2)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為了提高M(jìn)OS集成電路器件本身的抗靜電性能，許多MOS器件制造廠在MOS器件內(nèi)設(shè)計(jì)保護(hù)電路。保護(hù)電路主要采用高速開關(guān)二極管、晶體三極管、齊鈉二極管、雙三極管等，還用電阻進(jìn)行限流或分流，提供靜電放電通路。