靜電吸附
在半導體元器件的生產(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。
由于靜電的力學效應,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。在強電場中,隨著電場強的增強,電荷不斷積累,當達到一定程度時,電介質(zhì)會失去極化特征而成為導體,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、化學擊穿和***穿三種形式。
(1)熱擊穿介質(zhì)工作時,當損耗產(chǎn)生的熱量大于介質(zhì)向周圍散發(fā)的熱量時,介質(zhì)的溫度迅速升高,導電隨之增加,直至介質(zhì)的熱損壞??梢姛釗舸┑暮诵膯栴}是散熱問題。所以熱設計是產(chǎn)品設計的重要環(huán)節(jié)之一。
(2)化學擊穿在高壓下,強電場會在介質(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,臨界場強稱為擊穿場強。例如: e空氣= 3 kv/m, mos管結構的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,但其放電波形很復雜,控制起來也比較麻煩。半導體器件的軟擊穿就與它有關。
(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,并使其指標參數(shù)降低而造成故障隱患。由于軟擊穿可使電路時好時壞(指標參數(shù)降低所致),且不易被發(fā)現(xiàn),給整機運行和查找故障造成很***煩。軟擊穿時設備仍能帶"病"工作,性能未發(fā)生根本變化,很可能通過出廠檢驗,但隨時可能造成再次失效。多次軟擊穿就能造成硬擊穿,使設備運行不正常,既給用戶造成損失,也影響廠家聲譽和產(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備的正常運行產(chǎn)生干擾的一個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,把人體所消耗的機械能在活動中轉換為電能。人體是一個靜電導體,當與大地絕緣時(如穿的鞋底為絕緣物質(zhì)),人體與大地就形成一個電容,使電荷儲存起來,其充電電壓一般≤50kv。當電荷儲積到一定程度時,一旦條件成熟會放電形成火花,瞬時放電電壓可達數(shù)千千伏,放電功率可達幾千千瓦。
(1)人體靜電的起電方式
起步電流當人行走在絕緣地板上時,抬起的一只腳由于鞋底電阻的存在可產(chǎn)生一個充電電流i1,而另一只腳也由于鞋底電阻的存在,落地時有一個泄露電流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。
摩擦帶電及其它帶電人體在日常工作中,會與所穿的衣服、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,當人體靠近帶電物體時,也會感應出大小相等、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,進而通過傳導和靜電感應,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。當人體對地電阻一定時,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,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
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。干燥時一般為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,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,人體會有不同程度的反映,這種反映稱為***感度。當人體受到靜電***時,雖不會發(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:高效加濕機得到了越來越多使用行業(yè)的認可
在電子工業(yè)生產(chǎn)過程中,如果環(huán)境相對濕度達不到生產(chǎn)需要,那么容易產(chǎn)生靜電,從而導致
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