ESD培训资料12538.docx
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《ESD培训资料12538.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《ESD培训资料12538.docx(16页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、随着微电电子工业制制造技术的的飞速发展展,集成电电路的集成成度不断提提高,采用用 0.11 500.25mm m制造造工艺的CCMOS和和GaAss(砷化镓镓)器件被被广泛使用用,其耐击击穿电压下下限通常只只有50VV1000V。有着着更高集成成度的超高高速、高频频IC器件件,采用了了特殊的制制造工艺,如如薄膜技术术、浅PNN结、GaaAs材料料、微小封封装等,其其对ESDD、电浪涌涌、机械应应力、热应应力等更为为敏感,有有的VMOOS器件耐耐压只有330V。这这就给含有有上述静电电敏感器件件产品的生生产制造过过程提出了了更严格的的静电防护护要求。 A、静电现现象一、何为静静电?静静电就是物物
2、体表面过过剩或不足足的相对静静止电荷,它它是电能的的一种表现现形式。静静电是正负负电荷在局局部范围内内失去平衡衡的结果,是是通过电子子转移而形形成的。这这些不平衡衡的电荷,就就产生了一一个可以衡衡量其大小小的电场,称称为静电场场,它能影影响一定距距离内的其其它物体,使使之感应带带电,影响响距离之远远近与其电电量的多少少有关。 二、静电放放电(ESSD)现象象静静电放电(EESD),就就是具有不不同静电势势的实体之之间发生电电荷转移。例例如: 1、雷电。 2、小实实验:有机机玻璃用丝丝绸或棉布布摩擦后产产生静电,能能吸住小纸纸屑。 33、在空气气较干燥的的冬天,脱脱下合成纤纤维衣服时时发出劈啪啪
3、声,夜间间可见火花花(空气击击穿场强为为30KVV/cm)。 4、穿化化纤内衣容容易皮肤过过敏是怎么么回事?换换棉质内衣衣试试! 三、静电的的可利用之之处与危害害可利用之处处:力学效效应 异性相相吸,同性性相斥 静静电吸附特特性已被 广泛用于于静电成像像、复印、喷喷涂、植绒绒、除尘等等实践中。 静电的危害害:就就电子工业业而言,静静电放电能能够改变半半导体器件件的电气特特性,使之之退化或者者完全毁掉掉。静电放放电还可能能干扰电子子系统的正正常运行,导导致器件故故障或瘫痪痪。 1、第一艘艘阿波罗载载人宇宙飞飞船,由于于静电放电电(ESDD)导致火火灾和爆炸炸,三名宇宇航名全部部丧生。2、日本II
4、C生产中中的不合格格器件有445%是由由静电造成成的。 3、88年年美国因EESD影响响损失500亿美元。 4、90年年代初北京京某公司试试生产的高高档数字万万用表,由由于IC没没注意防静静电,使其其产品大部部分不合格格。 5、华为公公司: 今年33月份某批批含E-55射频放大大器的GSSM单板失失效率达115%,失失效形式表表现为功能能完全丧失失,分析表表明是受偶偶然的电浪浪涌烧伤,如如漏电、EESD所致致。 也是33月份,某某批CC008ASLL用户板上上二极管RRD5和RRD6不良良率达900%,经分分析确定为为静电损伤伤。 6、工业领领域的有关关专家曾作作过估计,由由于静电所所造成的平
5、平均产品损损失大约在在8333%之间,见见下表:静静电平均损损失报告描述最小损失最大损失估计平均损损失制造商4%97%16-222%分包商3%70%9-15%承包商2%35%8-14%用户5%70%27-333%数据来源:Stepphen HalpperinnGuiideliines for Stattic CContrrol MManaggemennt,EEurosstat,11990四、静电的的特点高电位:可可达数万至至数十万伏伏,操作时时常达数百百和数千伏伏(人通常常对3.55KV以下下静电不易易感觉到) 低电量:静静电流多为为微安级(尖尖端放电例例外) 作用时间短短:微秒级级 受环境影
6、响响大:特别别是湿度,湿湿度上升则则静电积累累减少,静静电压下降降,如下表表: 在地毯上行行走 350000V1500VV在乙烯瓦上上行走120000V250V坐在椅子上上的工人 6000VV100V从椅子上拿拿起涤纶包包200000V1200VV带有聚氨酯酯泡沫的椅椅子180000V1500VV五、静电的的度量1、静电荷荷单位:库库仑(C)。通常我我们讲到静静电势,则则以“伏特(VV)”为单位。 2、面电荷荷密度: =Q/SS ( 单位:C/m 2 ) 式中:Q 电量,SS 表面积积 3、库仑定定律: Q= CVV式中:Q 电量,CC 电容 ,V 电压 六、从静电电学来区分分材料的导导电情况
7、静电导体:10 5 W ccm(体电电阻) 例例:金属 静电亚导体体:10 6 110 100 W ccm 防静静电器材 静电绝缘体体: 10 11 W cm 普普通塑料 注意:由于于静电的特特点(电位位高,电量量小),因因此它与普普通电工学学中导体和和绝缘体划划分有所不不同。B、静电产产生的物理理过程一、静电起起电原理造造成不平衡衡电子分布布的原因是是电子受到到外力而脱脱离轨道,这这个外力包包括各种能能源,如动动能、位能能(势能)、热热能、化学学能等等,它它使电子获获得足够能能量而做功功逃逸。 二、静电的的产生方式式 摩擦、接触触(传导)、分分离、感应应、冲流、辐辐射、压电电、温差、电电解等
8、 固体、液体体、粉末流流体都可能能产生静电电 三、摩擦静静电序列(正极): 空气人手石棉兔毛玻璃云母人发尼龙羊毛铅丝绸铝纸棉花钢铁木琥珀蜡硬橡胶镍、铜黄铜、银银金、铂硫黄人造丝聚酯赛璐珞奥轮聚氨酯聚乙稀聚丙稀聚氯乙稀稀(PVCC)二氧化硅硅聚四氟乙乙稀 : (负极极)上上述任意两两种介质摩摩擦后前者者带正电,后后者带负电电,且相距距较远的两两种介质通通常比相距距较近的两两种介质所所产生的摩摩擦电量大大。但也不不是绝对的的,与材料料表面清洁洁程度、环环境条件、接接触压力、光光洁程度、表表面大小、分分离速度等等有关。 四、固体起起电除摩擦起电电之外,其其它表现形形式: 1、断裂带带电:材料料因机械
9、破破裂使带电电粒子分离离,使两侧侧带等量、异异性电荷。 2、压电电效应:石石英 0.5V电位位差,如:电光鞋、煤煤气打火器器 3、热热电效应:压电晶体体加热时,一一端带正电电,一端带带负电;冷冷却时,反反极性 44、剥离起起电:相互互密切结合合的物体剥剥离时,会会引起电荷荷分离,引引起分离物物体双方带带电,如:叠在一起起的塑料袋袋分离时。 5、感应应起电:静静电场范围围内的物体体会因感应应而带电。 6、辐射射起电:射射线冲击使使部分电子子获得能量量而摆脱原原子引力束束缚,如:视保屏 五、粉末流流体起电粉粉体与器壁壁、粉体与与粉体碰撞撞,接触分分离、摩擦擦、碎裂而而引起的静静电颗粒越越小,相互互
10、作用越强强烈,碰撞撞面积越大大,起电越越强烈。 弹药库、纺纺织厂、面面粉厂均须须严格控制制空气中的的粉尘浓度度。 六、液体起起电1、液体的的偶电层 液液相与固相相界面亦能能形成偶电电层:液体体(如石油油)中的可可电离杂质质和其它离离子被吸引引到金属壁壁上。正负负离子对金金属不可能能具有相同同的亲和力力,亲和力力大的就被被金属表面面所吸引并并吸附着,而而液体中电电荷量相等等的异性离离子留在液液相内,并并聚集在界界面附近。在在界面处形形成偶电层层,内层是是紧贴在固固体表面上上的离子称称固定层,而而外层离子子是可动的的称活动层层或扩散层层。 2、流体带带电 当当液体流动动时,流动动层的带电电粒子随液
11、液体流动形形成流动电电流,异性性带电粒子子留在管道道中,如管管道接地则则流入大地地,流动的的电荷形成成电流。稳稳态时,带带电粒子不不断被流动动液体所带带走,固定定层电荷经经接地管道道而被中和和,此现象象有点像电电解。不同同的亲和力力,扩散与与液体流动动的综合作作用取代了了电解中的的电场作用用。影响电电量大小与与极性的因因素有:11、液体种种类及特性性;2、管管道材料及及表面光滑滑度;3、流流速、温度度、含水量量和空气、混混合物及杂杂质微粒。 七、人体静静电 人体是最主主要的静电电源之一 人体的活动动使部分机机械能转换换为电能,每每日耗热量量:4.11810 7 J 10KKWh,瞬瞬间放电功功
12、率达900KW。 人体对地电电阻主要由由鞋、袜、地地面决定 人体等效电电容:1000PF (电容有有充放电效效应) 人体等效电电阻:1KK W (1.55K W ) 安全静电电电压:1000V(国国标 SJJ/T 110630095)。华华为公司静静电放电控控制规范(DDKBA00.1000.00227)已采采用此标准准。 C、静电损损伤一、静电损损伤的两种种失效形式式1. 硬损损伤:又称称“突发性完完全失效”、“一次性损损坏”,约占110% 表现为器件件电参数突突然劣化,失失去原有功功能。主要要原因是静静电放电造造成过压使使得介质被被击穿,或或过流使得得内部电路路金属导线线熔断、硅硅片局部融
13、融化等。 硬损伤可通通过常规的的性能测试试手段及时时发现,相相对软失效效而言危害害要小得多多。 2. 软损损伤:又称称“潜在性缓缓慢失效”、“多次损伤伤累积后失失效”,约占990% 受到软损伤伤的器件,虽虽然当时各各类电参数数仍合格,然然而其使用用寿命却大大大缩短了了。含有这这些器件的的产品或系系统,可靠靠性变差,可可能会在后后续过程中中(直至最最终用户)继继续遭受EESD软损损伤或其它它过应力损损伤积累而而过早地失失效。 由于软损伤伤是潜在的的,运用目目前的技术术还很难证证明或检测测出来,特特别是器件件被装入整整机产品之之后,因此此具有更大大的危害性性。这些产产品流入市市场后的维维护成本和和
14、造成的其其它损失,将将比在生产产中发生的的直接损失失要放大几几十甚至上上百倍! 3. ESSD损伤二二极管之金金相图二、基本的的ESD事事件1. 对器件直接接的静电放放电 HBBM、MMM 2. 器件自身发发生静电放放电 CDDM 3. 电场感应放放电 三、ESDD事件模型型 人体模型(HHBM) 静电损伤伤最普遍的的原因之一一是通过从从人体或带带电材料到到静电放电电敏感(EESDS)器器件之间的的一系列有有效电阻(111.55K)发生静静电电荷的的直接转移移。当人走走过楼面时时,静电电电荷就在人人体上积累累。手指与与ESDSS器件或组组件表面的的简单接触触就可使人人体放电,可可能造成器器件损
15、坏。用用以模拟这这类事件的的模型就叫叫人体模型型(HBMM), 其其等效电路路如图所示示。E 高高压直流电电源 (005kVV) Rb 人人体等效电电阻 (11.5k1%) Cb 人人体等效电电容(1000PF10%) Rs 充电限流流电阻(1110MM) DUT 被试器器件 K1 高高压继电器器 机器模型(MMM) 与与HBM事事件类似的的放电还可可发自导电电物体,例例如金属做做的工具或或设备。机机器模型源源自日本,是是试图建立立一个最恶恶劣的HBBM事件的的结果。这这个ESDD模型包含含一个2000pF的的电容,它它向未串联联阻抗的一一个元件直直接放电。与与最恶劣的的人体模型型相比,机机器
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- ESD 培训资料 12538
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内