靜電吸附
在半導(dǎo)體元器件的生產(chǎn)制造過程中,由于大量使用了石英及高分子物質(zhì)制成的器具和材料,其絕緣度很高,在使用過程中一些不可避免的摩擦可造成其表面電荷不斷積聚,且電位愈來愈高。
由于靜電的力學(xué)效應(yīng),在這種情況下,很容易使工作場所的浮游塵埃吸附于芯片表面,而很小的塵埃吸附都有可能影響半導(dǎo)體器件的良好性能。所以電子產(chǎn)品的生產(chǎn)必須在清潔環(huán)境中操作,并且操作人員、器具及環(huán)境必須采取一系列的防靜電措施,以防止和降低靜電危害的形成。
2.介質(zhì)擊穿的分類
由靜電引起元器件的擊穿是電子工業(yè)中靜電危害的主要方式。在強(qiáng)電場中,隨著電場強(qiáng)的增強(qiáng),電荷不斷積累,當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí),電介質(zhì)會(huì)失去極化特征而成為導(dǎo)體,最后產(chǎn)生介質(zhì)的熱損壞現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的擊穿。介質(zhì)擊穿分熱擊穿、化學(xué)擊穿和***穿三種形式。
(1)熱擊穿介質(zhì)工作時(shí),當(dāng)損耗產(chǎn)生的熱量大于介質(zhì)向周圍散發(fā)的熱量時(shí),介質(zhì)的溫度迅速升高,導(dǎo)電隨之增加,直至介質(zhì)的熱損壞。可見熱擊穿的核心問題是散熱問題。所以熱設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。
(2)化學(xué)擊穿在高壓下,強(qiáng)電場會(huì)在介質(zhì)表面或內(nèi)部的缺陷小孔附近產(chǎn)生局部空氣碰撞電離,引起介質(zhì)電輝,生成化學(xué)物質(zhì)--臭氧和二氧化碳,使絕緣性能降低,致使介質(zhì)損壞。
(3)***穿***穿是介質(zhì)在強(qiáng)電場作用下,被擊發(fā)出自由電子而引起的。自由電子隨電場強(qiáng)度的增加而急劇增加,從而破壞介質(zhì)的絕緣性能。可見***穿的本質(zhì)是電荷積聚所致,因而防止電荷積聚就可防止***穿。一般把擊穿的臨界電壓稱為擊穿電壓,臨界場強(qiáng)稱為擊穿場強(qiáng)。例如: e空氣= 3 kv/m, mos管結(jié)構(gòu)的e柵氧化摸= 1.0×106kv/m。
靜電的擊穿與放電
(1)靜電放電靜電放電與外加穩(wěn)定電源產(chǎn)生的放電雖然同為電荷積聚所致,但又有著明顯的區(qū)別。首先,在靜電放電的情況下,起放電電源是空間電荷,因而它所儲(chǔ)存的能量是有限的,不像外加電源那樣具有持續(xù)放電的能力,故它僅能提供短暫發(fā)生的局部擊穿能量。雖然靜電放電的能量較小,但其放電波形很復(fù)雜,控制起來也比較麻煩。半導(dǎo)體器件的軟擊穿就與它有關(guān)。
(2)靜***穿由靜***穿引起的元器件擊穿損壞是電子工業(yè)中,特別是電子產(chǎn)品制造中最普遍、最嚴(yán)重的危害。
靜電放電可能造成器件硬擊穿或軟擊穿。硬擊穿是一次性造成器件的***性失效,如器件的輸出與輸入開路或短路。軟擊穿則可使器件的性能劣化,并使其指標(biāo)參數(shù)降低而造成故障隱患。由于軟擊穿可使電路時(shí)好時(shí)壞(指標(biāo)參數(shù)降低所致),且不易被發(fā)現(xiàn),給整機(jī)運(yùn)行和查找故障造成很***煩。軟擊穿時(shí)設(shè)備仍能帶"病"工作,性能未發(fā)生根本變化,很可能通過出廠檢驗(yàn),但隨時(shí)可能造成再次失效。多次軟擊穿就能造成硬擊穿,使設(shè)備運(yùn)行不正常,既給用戶造成損失,也影響廠家聲譽(yù)和產(chǎn)品的銷售。
人體靜電
在工業(yè)生產(chǎn)中,引起元器件損壞和對電子設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾的一個(gè)主要原因是人體靜電放電。人體靜電放電既可能造***體遭***而降低工作效率,又可能引發(fā)二次事故(即器件損壞),因此人體靜電應(yīng)引起足夠重視。人體形成靜電的原因是人體在日常工作中,把人體所消耗的機(jī)械能在活動(dòng)中轉(zhuǎn)換為電能。人體是一個(gè)靜電導(dǎo)體,當(dāng)與大地絕緣時(shí)(如穿的鞋底為絕緣物質(zhì)),人體與大地就形成一個(gè)電容,使電荷儲(chǔ)存起來,其充電電壓一般≤50kv。當(dāng)電荷儲(chǔ)積到一定程度時(shí),一旦條件成熟會(huì)放電形成火花,瞬時(shí)放電電壓可達(dá)數(shù)千千伏,放電功率可達(dá)幾千千瓦。
(1)人體靜電的起電方式
起步電流當(dāng)人行走在絕緣地板上時(shí),抬起的一只腳由于鞋底電阻的存在可產(chǎn)生一個(gè)充電電流i1,而另一只腳也由于鞋底電阻的存在,落地時(shí)有一個(gè)泄露電流i2。這種電流一般小于10-8a,其大小和步行方式與地板材料有關(guān)。
摩擦帶電及其它帶電人體在日常工作中,會(huì)與所穿的衣服、鞋帽、手套產(chǎn)生摩擦,并且衣服與周圍物體之間、鞋子與地板之間、手與工件之間等都可產(chǎn)生摩擦。此外,當(dāng)人體靠近帶電物體時(shí),也會(huì)感應(yīng)出大小相等、符號相反的電荷以及帶電顆粒的吸附,所有這些都是人體產(chǎn)生靜電電荷的誘因,進(jìn)而通過傳導(dǎo)和靜電感應(yīng),最終使人體呈帶電狀態(tài)。
(2)影響人體帶電的因素
起電電流操作者的起電電流一般為i0=10-8~10-6,imax=10-4。當(dāng)人體對地電阻一定時(shí),起電電流i越大,人體帶電量q就越大,電位就越高。i0一定時(shí),人體對地電阻r越大,電壓就越高,人體帶電荷q就越多。即:
u↑=i↑r↑ q↑=u↑c(diǎn)
人體對地電阻人體電阻分兩種:表面電阻和體積電阻。由公式u = i r和q =u c可見,對地電阻r越大,其帶電量q也越高。表面電阻的大小與皮膚的干燥程度和空氣的濕度有關(guān)。干燥時(shí)一般為100~600kω,潮濕狀態(tài)為11kω,人體手到腳的體積電阻一般為500ω~800ω。
人體電容一般指人體對地的電容和人體對周圍物體的電容。由公式q = uc可見:電量一定時(shí),電壓u隨電容c的減小而增大。由公式w=q2/2c可見:人體所儲(chǔ)存的靜電可隨人體電容的減小而增大。
(3)人體放電***感度人體帶電放電時(shí),人體會(huì)有不同程度的反映,這種反映稱為***感度。當(dāng)人體受到靜電***時(shí),雖不會(huì)發(fā)生重大生理障礙,但可能影響人的工作效率,或造成精神緊張和二次破壞等。
重核心技術(shù):高效加濕機(jī)得到了越來越多使用行業(yè)的認(rèn)可
在電子工業(yè)生產(chǎn)過程中,如果環(huán)境相對濕度達(dá)不到生產(chǎn)需要,那么容易產(chǎn)生靜電,從而導(dǎo)致
電子生產(chǎn)過程中廢品真多,成本上升;另外灰塵對電子業(yè)的生產(chǎn)過程也影響重大,一定的加濕能起到降塵的作用