ESD干貨｜別讓ESD影響了企業(yè)發(fā)展

      ESD問題影響到很多電子制造業(yè)，ESD靜電基本問題都出現(xiàn)在平時(shí)工作中沒有及時(shí)做好靜電防護(hù)所造成的，現(xiàn)代半導(dǎo)體器件的規(guī)模越來越大，工作電壓要求越來越低，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件對(duì)外界電磁騷擾敏感 程度也大大提高。ESD對(duì)于電路引起的干擾、對(duì)敏感元器件、接口電路及CMOS電路造成的破壞等問題越來越引起業(yè)內(nèi)人士的重視。

下面是濟(jì)有代表性遇到靜電問題的客戶：

這種屬于ESD防護(hù)不達(dá)標(biāo)，驗(yàn)廠不通過，必須進(jìn)行有效的ESD整改，如果整改不合格，直接就影響了企業(yè)的接單能力，大家都知道在電子制造業(yè)中，ESD已經(jīng)成為了一個(gè)嚴(yán)峻的問題，ESD能引發(fā)產(chǎn)品性能失效，使企業(yè)利潤(rùn)降低，返修率高，客戶的體驗(yàn)差等諸多問題，其中產(chǎn)品失鏟問題較為嚴(yán)重，好多**產(chǎn)品的相對(duì)更為敏感，產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中很容易出現(xiàn)失效問題。

如上圖客戶所反饋的問題相同，在客戶專項(xiàng)的ESD審核 與ESD相關(guān)稽查中，客戶來審核時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)很多很多的ESD問題點(diǎn)，我們有沒有及時(shí)地了解并解決這些ESD存在的問題點(diǎn)，在工作中如果沒有解決好這些問題，很容易引起客戶的抱怨，如果遇到新客戶，直接會(huì)影響到相互之間的合作關(guān)系。

了解ESD知識(shí)：

1、靜電成因及其危害

靜電是兩種介電系數(shù)不同的物質(zhì)磨擦?xí)r，正負(fù)極性的電荷分別積累在兩個(gè)特體上而形成。當(dāng)兩個(gè)物體接觸時(shí)，其中一個(gè)趨從于另一個(gè)吸引電子，因而二者會(huì)形成不同的充電電位。就人體而言，衣服與皮膚之間的磨擦發(fā)生的靜電是人體帶電的主要因之一。

靜電源與其它物體接觸時(shí)，依據(jù)電荷中和的機(jī)理存在著電荷流動(dòng)，傳送足夠的電量以抵消電壓。在高速電量的傳送過程中，將產(chǎn)生潛在的破壞電壓、電流以及電磁場(chǎng)，嚴(yán)重時(shí)將其中物體擊毀，這就是靜電放電。

A、接觸分離起電

任何兩個(gè)不同物材質(zhì)地物體接觸后再分離即可產(chǎn)生靜電,當(dāng)兩個(gè)不同物體相互接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)使得一個(gè)物體失去一些電荷如電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體使其帶正電.而另一個(gè)物體得到一些剩余電子的物體而帶負(fù)電.若在分離的過程中電荷難以中和,電荷就會(huì)積累使物體帶上靜電,所以物體與其它物體接觸后分離就會(huì)帶上靜電.

B、摩擦起電

實(shí)質(zhì)上摩擦起電是一種接觸又分離的造成正負(fù)電荷不平衡的過程.摩擦是一個(gè)不斷接觸與分離的過程.因此摩擦起電實(shí)質(zhì)上是接觸分離起電,而產(chǎn)生靜電的濟(jì)普通方法,就是摩擦生電.材料的絕緣性越好,越容易是使用摩擦起電.

摩擦起電是一個(gè)機(jī)械過程,依靠相對(duì)表面移動(dòng)傳送電量.傳送的電量取決于接觸的次數(shù).表面粗糙度濕度,接觸壓力,摩擦特性以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度.一個(gè)人或一輛車所能帶來的電量的電壓值大程度上由它們的電容決定.

C、感應(yīng)起電

針對(duì)導(dǎo)體材料而言,因電子能在它的表面自由流動(dòng),如將其置于一電場(chǎng)中，由于同性相斥，異性相吸，正負(fù)離子就會(huì)轉(zhuǎn)移.

D、傳導(dǎo)起電

針對(duì)導(dǎo)電材料而言,因電子能在它的表面移動(dòng),如帶電物體接觸,將會(huì)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移.

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中定義：靜電放電是具有不同靜電電位的特體互相靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移，一般用ESD表示。ESD會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞或操作失常。

靜電對(duì)器件造成的損壞有顯性和隱性兩種。隱性損壞在當(dāng)時(shí)看不出來，但器件變得更脆弱，在過壓、高溫等條件下極易損壞。

ESD兩種主要的破壞機(jī)制是：由ESD電流產(chǎn)生熱量導(dǎo)致設(shè)備的熱失效；由ESD感應(yīng)出過高電壓導(dǎo)致絕緣擊穿。兩種破壞可能在一個(gè)設(shè)備中同時(shí)發(fā)生，例如，絕緣擊穿可能激發(fā)大的電流，這又進(jìn)一步導(dǎo)致熱失效。除容易造成電路損害外，靜電放電也極易對(duì)電子電路造成干擾。靜電放電對(duì)電子電路的干擾有二種方式。一種是傳導(dǎo)干擾，另一種是輻射干擾。

2、數(shù)碼產(chǎn)品的構(gòu)造及其ESD問題

現(xiàn)在各類數(shù)碼產(chǎn)品的功能越來越強(qiáng)大，而電路板卻越來越小，集成度越來越高。并都或多或少的裝有部分接口用于人機(jī)交互，這樣就存在著人體靜電放電的ESD問題。一般數(shù)碼產(chǎn)品中需要進(jìn)行ESD防護(hù)的部位有：USB接口、HDMI接口、IEEE1394接口、天線接口、VGA接口、DVI接口、按鍵電路、SIM卡、耳機(jī)及其他各類數(shù)據(jù)傳輸接口.

ESD可能會(huì)造成產(chǎn)品工作異常、死機(jī)，甚至損壞并引發(fā)其他的可靠問題。所以在產(chǎn)品上市之前，國(guó)內(nèi)或國(guó)外檢測(cè)部門都要求進(jìn)行ESD和其它浪涌沖擊的測(cè)試。其中接觸放電需要達(dá)到±8kV，空氣放電需要達(dá)到±15kV，這就對(duì)ESD的設(shè)計(jì)提出了較高的要求。