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靜電放電形式及損壞模型
日期:2025-06-19 13:13
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摘要:
靜電放電形式及損壞模型
一、概述:
靜電放電(ESD)就是電荷的快速中和,電子工業(yè)每年花在這上面的費(fèi)用有數(shù)十億美元之多。我們知道所有的物質(zhì)都由原子構(gòu)成,原子中有電子和質(zhì)子。當(dāng)物質(zhì)獲得或失去電子時(shí),它將失去電平衡而變成帶負(fù)電或正電,正電荷或負(fù)電荷在材料表面上積累就會(huì)使物體帶上靜電。電荷積累通常因材料互相接觸分離而產(chǎn)生,也可由摩擦引起,稱為摩擦起電。
二、靜電放電形式
1、
火花放電:是帶電體之間發(fā)生的通道單一的放電?;鸹ǚ烹娪忻髁恋拈W光和有短促的爆裂聲。其引燃危險(xiǎn)性很大。
2、
電暈放電:是發(fā)生在帶電體**或
曲率半徑
很小處附近的局部放電。電暈放電可能伴有輕微的嘶嘶聲和微弱的淡紫色光。電暈放電一般沒有引燃危險(xiǎn)。
3、
雷型放電:是懸浮在空間的大范圍、高密度帶電粒子形成的閃電狀放電。其引燃危險(xiǎn)性很大。
4、
刷形放電和傳播型刷形放電:都是發(fā)生在絕緣體表面的有聲光的多分支放電。當(dāng)絕緣體背面緊貼有金屬導(dǎo)體時(shí),絕緣體正面將出現(xiàn)傳播型刷形放電。同一絕緣體上可發(fā)生多次刷形放電或傳播型刷形放電。刷形放電有一定的引燃危險(xiǎn);傳播型刷形放電的引燃危險(xiǎn)性大。
三、靜電放電損壞模型
有多種模型可以用來表述器件如何受到損害,如人體模型(HBM)、機(jī)器模型(MM)、帶電器件模型(CDM)以及電場(chǎng)對(duì)器件的影響等。對(duì)于自動(dòng)裝配設(shè)備而言,主要考慮后三種損壞模型(模式):
1、
電場(chǎng)影響: 電場(chǎng)感應(yīng)會(huì)在IC阻性線路間產(chǎn)生電位差,引起絕緣體介質(zhì)擊穿。造成失效的另一個(gè)原因是器件上的電荷在電場(chǎng)中會(huì)被極化,從而產(chǎn)生電位差并向異性電荷放電,形成雙重放電或中和。在ESD控制中使用了具有不同電阻特性的材料,這些材料用在自動(dòng)裝配設(shè)備中可以獲得理想的效果。描述材料電阻特性通常用表面電阻率或體電阻率。
2、
機(jī)器模型/模式:自動(dòng)裝配設(shè)備使用導(dǎo)軌、傳動(dòng)帶、滑道、元件運(yùn)送器和其他裝置來移動(dòng)器件使之按工藝要求的方向運(yùn)動(dòng),如果設(shè)備設(shè)計(jì)不當(dāng),傳動(dòng)帶和運(yùn)送系統(tǒng)上可能會(huì)積累大量電荷,這些電荷將在工藝過程中通過器件泄放。設(shè)備部件通過器件放電就稱為機(jī)器模型/模式。
3、
帶電器件模型/模式: 如果一個(gè)器件因某種原因累積了電荷并與一個(gè)帶電少的表面相接觸,電荷就會(huì)通過器件上的導(dǎo)電部分泄放。當(dāng)器件向其他材料放電時(shí),就稱為帶電器件模式,用帶電器件模型表示。
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靜電放電發(fā)生器
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