防静电作用及意义

为什么在制造过程中采取防静电措施？我的意思有以下三个方面。 
大多数电子组件对静电设备敏感 
大多数不受保护的ESD敏感组件的电压都非常低，范围为数百伏，例如100-200V之间的单管MOS，100-300V之间的GaAs FET，而这些都是单管不能增加电路保护；某些电路特别采取了静电CMOS IC设计保护，虽然提高了抗ESD的水平，但大多数只能达到2000-4000V，而在实际环境中产生的电压可能会达到数万伏特（例如，表1.4和表1.6的*1章。因此，没有保护措施的组件很容易受到静电的破坏。随着组件的减少，这种破坏的规模会越来越大。因此我们说，是静电敏感元件压倒了大多数设备，需要制造，运输和使用过程中要采取防静电保护措施。表2.1列出了一些旨在保护对静电放电敏感的静态设备。 
2，电子工业对静电造成的巨大损失 
电子工业，如微电子，光电子和制造公司使用，是因为静电造成的损失是非常严重的危害。据美国1988年报道，其电子工业由于受到ESD的影响，每年损失高达500亿美元；根据日本的统计，由于静电的影响，它们达不到标准电子设备的45％。中国每年因静电危害而造成的损失至少达数千万。图2.1在美国Ti公司对特定年份客户进行设备故障原因分析的调查结果中，可以看出由EOS / ESD故障造成的总数占47％；图1。2美国半导体制造商在1993年提供的可靠性信息，测试和使用情况已对3400例失败案例进行了统计，从中我们可以看到，EOS / ESD也是由失败引起的达到20％。图2.3是一个CMOS器件和一个双较器件在ESD中受到的伤害看起来像是芯片内部。ESD对电子元器件的危害也体现在其潜力上。也就是说，在器件受到ESD应力后不会立即失效，而将在逐渐退化或突然失效的过程中使用。这时的设备是“受伤的工作”。这是人们对静电认识不足的主要原因之一。事实上，ESD组件的潜在损坏和累积作用会严重影响组件使用的可靠性。由于设备的潜在损坏可以识别并消除，一旦在应用中机器出现故障，造成更大的损失。而避免或减少这种损失是采取静电防护措施以防止静电释放成分的危险的较佳方法。图2.4是一个器件受到ESD潜在损坏的例子，该器件没有发生功能故障，但是引脚的IV特性有所改变。图2.5是对两套CMOS IC模型进行的可靠性比较测试的模型。是一组经历过失败的ESD低阈值电压的测试和完全正常功能的样品，而另一组则不受任何商品检验。测试结果为前者的寿命，中位预期寿命（累计失败率为寿命的50％）少于2个月的数量级。这充分表明了对ESD器件可靠性的潜在损害。 
3，国内外企业情况 
在1979年国际舞台上成立了EOS / ESD研究协会，主要针对电子工业EOS和ESD问题并寻求解决方案。MIL 883E“微电路测试方法”对ESD标准的评估水平已进行了7次修改，现在是3015.7版，并且微电路的许多标准明确规定，军方必须将ESD等级定为2kV。美国大多数主要的电子制造商在1980年代初期都建立了专门从事ESD工作的ESD组织，主要从事抗静电设计，静电测试，静电保护和管理，培训等。与国际社会发达国家相比，中国在这方面起步较晚，差距也很大。直到较近，才真正发展了几年。在军事上 例如分别对GJB GJB548A-96和GJB 128A-97的修订版，增加了对静电放电分类要求敏感的微电路和分立器件；并要求实施国家产品必须赋予ESDS价值; 在民用产品，合资企业和独资企业情况较好，起步较早的情况下，大多数国外企业根据设计实践和ESD防静电保护已达到较高水平，如上海北陵，南京富士通广东北电等。等民营企业已意识到静电问题的重要性，并在防静电产品的设计生产和静电防护方面投入资金，取得了良好的效果。尽管国内企业正在逐步完善，但仍有较大差距。例如，军事产品，如CMOS电路尚未提出2kV的要求；一些生产线装修豪华，但没有防静电措施；缺乏对ESD工作培训的工人。

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