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技術(shù)文章

靜電產(chǎn)生的危害
靜電產(chǎn)生的危害
電子工業(yè)的靜電問(wèn)題是如何產(chǎn)生的
靜電是時(shí)時(shí)刻刻到處存在的，但是在二十世紀(jì)40－50年代很少有靜電問(wèn)題，因?yàn)槟菚r(shí)是晶體三極管和二極管，而所產(chǎn)生靜電也不如現(xiàn)在普遍存在。在60年代，隨著對(duì)靜電非常敏感的ＭＯＳ器件的出現(xiàn)，靜電問(wèn)題也出現(xiàn)了，到70年代靜電問(wèn)題越來(lái)越來(lái)嚴(yán)重。80－90年代，隨著集成電路的密度越來(lái)越大，一方面其二氧化硅膜的厚度越來(lái)越薄（微米－納米），其承受的靜電電壓越來(lái)越低，另一方面，產(chǎn)生和積累靜電的材料如塑料，橡膠等大量使用，使得靜電越來(lái)越普遍存在，僅美國(guó)電子工業(yè)每年因靜電造成的損失達(dá)幾百億美圓，因此靜電防護(hù)已成為電子工業(yè)的隱形殺手。是電子工業(yè)普遍存在的＂硬病毒＂，在某個(gè)時(shí)刻內(nèi)外因條件具備時(shí)就要靜電對(duì)電子產(chǎn)品損害有哪些形式?
靜電的基本物理特性為：  ◆ 吸引或排斥
◆ 與大地有電位差
◆ 會(huì)產(chǎn)生放電電流
 
靜電對(duì)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的影響
近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)ESD在工業(yè)部門(mén)所造成的著火、爆炸等事故。僅美國(guó)電子工業(yè)每年因靜電造成的損失達(dá)幾百億美圓，因此，ESD防護(hù)對(duì)于減少損失、提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率具有非常重要意義。
一、靜電對(duì)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的影響主要有兩個(gè)方面：
（1）靜電造成的污染
靜電會(huì)把污染物的微小顆粒吸引到半導(dǎo)體晶片的表面，使電子器件例如微處理器的運(yùn)作以及它所控制的設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題。在凈化室中處理材料時(shí)，也會(huì)由于靜電產(chǎn)生問(wèn)題。
潔凈室是指有HEPA過(guò)濾系統(tǒng)的工作環(huán)境。HEPA過(guò)濾系統(tǒng)能夠?yàn)V去進(jìn)入
潔凈室的空氣中的微小顆粒。但是，潔凈室并不是完全潔凈。因?yàn)樵跐崈羰彝庵杏腥藛T、機(jī)器、儀器和各種設(shè)備，都會(huì)使?jié)崈羰沂艿轿廴?。潔凈室中常常使用的塑料、石英、陶瓷、玻璃、硅都是很好的絕緣體，容易累積靜電荷。人員、機(jī)器、儀器和設(shè)備都可能把微小的顆粒帶入潔凈室。如果一個(gè)產(chǎn)品的硅片表面帶有電荷又沒(méi)有凈它消除；它的表面會(huì)吸引空氣中的微小顆粒，如果使這個(gè)產(chǎn)品變成廢品。研究表明，靜電是使直徑為0.1微米至1微米的顆粒沉積在晶片上的主要原因。這類(lèi)污染是造成電子產(chǎn)品成品率下降的主要因素。
（2）靜電放電對(duì)器件的毀壞
在電子器件、線路板、子系統(tǒng)和系統(tǒng)的制造、安裝、運(yùn)輸和測(cè)試過(guò)程中，靜電放電會(huì)損壞器件。例如，在濕度為10%時(shí)，把雙列直插器件從聚四苯乙烯海棉橡膠上取下來(lái)時(shí)產(chǎn)生的靜電電壓高達(dá)14500伏；在濕度為55%、溫度為24℃的環(huán)境中；人在地毯上行走十尺，人體上荷聚積的靜電可以達(dá)到5000伏，這樣高的電壓會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)將器件毀壞。因?yàn)?/span>MOS器件的擊穿電壓是100伏。
注：MOS是對(duì)金屬(Metal)--氧化物(Oxide)--半導(dǎo)體(Semiconductor))的簡(jiǎn)稱(chēng)，MOS結(jié)構(gòu)是由一層薄的氧化物介質(zhì)分隔的導(dǎo)體和半導(dǎo)體襯底組成的。

現(xiàn)在電路尺寸不斷地縮小，亞微米技術(shù)的應(yīng)用已是司空見(jiàn)慣。器件的尺寸縮小了，集成程度大幅度提高，一塊芯片上可以制造數(shù)以百萬(wàn)只的晶體管。但是它們承受靜電放電的能力也大大地下降。靜電放電會(huì)使氧化物受到破壞而造成短路，降低成品率。


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