靜電放電及防護基礎知識
靜電放電及防護基礎知識
一.術語及定義
1.靜電： 物體表面過剩或不足的靜止的電荷
2.靜電場：靜電在其周圍形成的電場
3．靜電放電：兩個具有不同靜電電位的物體，由于直接接觸或靜電場感應引起兩物體間的靜電電荷的轉移。靜電電場的能量達到一定程度后，擊穿其間介質而進行放電的現象就是靜電放電。
4.靜電敏感度：元器件所能承受的靜電放電電壓
5.靜電敏感器件：對靜電放電敏感的器件
6.接地：電氣連接到能供給或接受大量電荷的物體，如大地，船等.
7.中和：利用異性電荷使靜電消失
8.防靜電工作區：配備各種防靜電設備和器材，能限制靜電電位，具有明確的區域界限和專門標記的適于從事靜電防護操作的工作場地
二、靜電的產生：
1.摩擦:在日常生活中，任何兩個不同材質的物體接觸后再分離，即可產生靜電，而產生靜電的最普通方法，就是摩擦生電。材料的絕緣性越好，越容易是使用摩擦生電。另外，任何兩種不同物質的物體接觸后再分離，也能產生靜電；。
2.感應：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動，如將其置于一電場中，由于同性相斥，異性相吸，正負電子就會轉移。
3.傳導：針對導電材料而言，因電子能在它的表面自由流動，如與帶電物體接觸，將發生電荷轉移。
三、靜電對電子工業的影響
集成電路元器件的線路縮小，耐壓降低，線路面積減小，使得器件耐靜電沖擊能力的減弱，靜電電場（Static Electric Field）和靜電電流（ESDcurrent）成為這些高密度元器件的致命殺手。同時大量的塑料制品等高絕緣材料的普遍應用，導致產生靜電的機會大增。日常生活中如走動，空氣流動，搬運等都能產生靜電。人們一般認為只有CMOS類的晶片才對靜電敏感，實際上，集成度高的元器件電路都很敏感。
A．靜電對電子元件的影響
A）靜電吸附灰塵，改變線路間的阻抗，影響產品的功能與壽命。
B）因電場或電流破壞元件的絕緣或導體，使元件不能工作（完全破壞）。
C）因瞬間的電場或電流產生的熱，元件受傷，仍能工作，壽命受損。
B、靜電損傷的特點：
1.隱蔽性人體不能直接感知靜電，除非發生靜電放電，但發生靜電放電，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。
2.潛伏性有些電子元器件受到靜電損傷后性能沒有明顯的下降，但多次累加放電會給器件造成內傷而形成隱患，而且增加了器件對靜電的敏感性。已產生的問題并無任何方法可治愈。
3.隨機性電子元件什么情況下會遭受到靜電破壞呢？可以這么說，從一個元件生產后一直到它損壞以前所
有的過程都受到靜電的威脅，而這些靜電的產生也具有隨機性。由于靜電的產生和放電都是瞬間發生的，及難預測和防護。
4.復雜性靜電放電損傷分板工作，因電子產品的精細，微小的結構特點而費時、費事、費錢，要求較復雜的技術往往需要使用掃描電鏡等精密儀器，即使如此有些靜電損傷現象也難以與其他原因造成的損傷加以區別，使人誤把靜電損傷失效當作其它失效，這是對靜電放電損害未充分認識之前，常常歸咎于早期失效或情況不明的失效，從而不自覺的掩蓋了失效的真正原因。
5.嚴重性ESD問題表面上看來只影響了制成品的用家，但實際上亦影響了各層次的制造商，如：保用費、維修及公司的聲譽等等。
四、ESD三種型式
1.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。當人們手持ESD敏感的裝置而不先拽放電荷到地，摩擦電荷將會移向ESD敏感的裝置而造成損壞。
2．微電子器件帶電型式既指這些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瀉放到高度導電的牢固接地表面，因此造成損壞；或者通過感應使ESD敏感的裝置的金屬部分帶電而造成損壞。