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SMT贴片加工过程中是否会遇到原因不明的不良?pcbA已经测试后却也突然失效,这是SMT加工人员操作的失误还是PCB本身就存在的问题?今天我们就来聊一聊不注意就造成不良的的静电。
电子工业中,摩擦起电和人体带电时有发生,电子产品在生产、包装运输及装联成整机的加工、调试、检测的过程中,难免会受到外界或自身的接触摩擦而形成很高的表面电位。如果操作者不采取静电防护措施,人体静电电位可高达1.5~3kV。因此无论摩擦起电还是人体静电,均会对静电敏感器件造成损坏。根据静电的力学和放电效应,其静电损坏大体上分为两类;一类是由静电引起的静电吸附,另一类是由静电放电引起的静电敏感器件的击穿(静电击穿和软击穿)。
一、静电吸附
半导体和半导体器件制造过程中广泛采用SiO2及高分子物质的材料,由于它们的高绝缘性,在生产过程中易积聚很高的静电,并吸附空气中的带电微粒,导致半导体介面击穿、失效。为了防止危害,半导体和半导体器件的制造必须在洁净室内进行。同时,洁净室的墙壁、顶棚、地板和操作人员及一切工具。器具均采取放静电措施。
二、静电击穿和软击穿
超大规模集成电路的集成度高、输入阻抗高,这类器件受静电的损坏越来越明显。在生产中,人们又常把对静电反应敏感的电子器件称为静电敏感器件。这类电子器件主要是指超大规模集成电路,特别是金属氧化膜半导体(MOS)器件,受静电击穿的概率更高。
静电放电对静电敏感器件的损害主要表现为以下两个方面:
(1)硬击穿:一次性造成整个器件的失效和损坏。
(2)软击穿:造成器件的局部损伤,降低了器件的技术性能,而留下不容易被发现的隐患,以致设备不能正常工作。软击穿带来的危害有时比硬击穿更危险,软击穿初期器件性能稍有下降,在使用过程中,随着时间的推移,发展为器件的永久性失效,并导致设备受损。
静电导致器件失效的机理大致有以下两个原因:因静电电压而造成的损害,主要有介质击穿、表面击穿和气弧放电;因静电功率而造成的损害,主要有热二次击穿、体积击穿和金属喷镀熔融。
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