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主题:电子 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-02-13

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《静电防护在电子装联中的危害和防护》

本文是关于电子方面电大毕业论文范文与静电防护和电子装联中和危害类专科开题报告范文.

[摘 要]介绍了静电放电的危害,指出了电子产品生产过程中静电防护的重要性和必要性.并结合电子企业生产实际,对电子产品生产过程中常见的静电防护问题进行了探讨,提出了提高电子产品可靠性的具体措施.

[关键词]静电,产生,危害,防护

中图分类号:TN051 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0102-01

1引言

电子产品集成化迅速提高,超大规模集成电路大量生产和广泛应用,集成电路的内绝缘层越来越薄,其互连线与间距越来越小,击穿电压越来越低,器件尺寸的变小和芯片内部的氧化膜变薄,使器件因承受静电放电的能力下降而成为静电敏感器件.静电放电(ESD)对电子器件有很大的危害,特别是潜在损坏,即使使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化.这种潜在损坏存在一定时间后,电子器件的可靠性明显下降.因此,静电防护对于降低损失、提高产品质量有着重要的意义.

2静电给电子产品带来的危害

2.1静电对电子元件的影响

静电的基本物理特性为:吸引或排斥,与大地有电位差,会产生放电电流.这三种特性能对电子元件产生三种影响:

(1)因静电吸附灰尘,降低元件绝缘电阻(缩短寿命);

(2)静电放电破坏,使元件受损不能工作(完全破坏);

(3)静电放电电场或电流产生的热,使元件受伤(潜在损伤).

第(3)种情况较为普遍,也很难被及时发现.

2.2电子产品静电放电损伤的特点

(1)隐蔽性

在静电放电造成电子产品的损害当中,活动的人体带电是一个重要原因.一般情况下,人体所带静电电位都在1kV~2kV范围,而在此电压水平上的静电放电人体一般并无直接觉察,而电子产品中的元器件却在人们不知不觉中受到损伤.

(2)失效分析的复杂性

静电放电损伤的失效分析工作,因电子产品的精、细、微小的结构特点而费时、费事、费钱,要求较高的技术往往需要使用扫描电镜等精密仪器.即使如此,有些静电损伤也难以与其他原因造成的损伤加以区别,使人误把静电损伤失效当作其他失效.这在对静电放电损伤未充分认识之前,常常归因于早期失效或情况不明的失效,从而不自觉地掩盖了失效的真正原因.

(3)损伤具有潜在性

一些电子产品中的电子元器件受静电放电损伤后,仅表现出产品某些性能参数下降,但尚未达到完全失效的程度,如不进行全面检测往往无法发现.如,数字电路在静电放电损伤后电流输入电平的增加,在电路功能测试时一般不会被发现;或者静电放电使产品出现可自愈的击穿或其他非致命的损害,但这种效应可以累加,从而形成隐患,在继续使用的情况下可发生致命失效,既不能预料又不能事先筛选.

(4)损伤的随机性

只要电子产品中的元器件接触和靠近超过其静电放电敏感电压阀值的情况存在,就有可能发生静电放电损伤由于静电可以在任何两种物体(包括人体)接触分离的条件下产生,电子元器件的静电放电损伤可能在产品从加工到制造到使用维护的任一环节、任一步骤、与任何有关带电人体(或物体)接触时发生,具有很大的随机性.

3静电的防护

(1)使用防静电材料:金属是导体,因导体的漏放电流大,会损坏器件.另外由于绝缘材料容易产生摩擦起电,不能采用金属和绝缘材料作防静电材料,而是采用表面电阻l×105Ω·cm以下的所谓静电导体,以及表面电阻1×105~1×108Ω·cm的静电亚导体作为防静电材料.例如,常用的静电防护材料是在橡胶中混入导电碳黑来实现的,将表面电阻控制在1×106Ω·cm以下.

(2)静电屏蔽:采用接地的屏蔽罩把带电体与其他物体隔离开,这样带电体的电场将不影响周围其他物体,这种屏蔽方法叫内场屏蔽.有时也用接地的屏蔽罩把被隔离物体包围起来使被隔离物免受外界电场的影响,这种屏蔽方法叫外场屏蔽.

(3)导体带静电的消除:导体上的静电可以用接地的方法使静电泄漏到大地.一般要求在1s内将静电泄漏,即1s内将电压降至100V以下的安全区.这样可以防止泄漏速度过快、泄漏电流过大对SSD(固态硬盘)造成损坏.

(4)非导体带静电的消除:对于绝缘体上的静电,由于电荷不能在绝缘体上流动,因此不能用接地的方法消除.可采用以下措施:

a.使用离子风机—离子风机产生正、负离子,可以中和静电源的静电.可设置在空间和贴装机贴片头附近.

b.使用静电消除剂—静电消除剂属于表面活性剂.可用静电消除剂檫洗仪器和物体表面,能迅速消除物体表面的静电.

(5)增湿:增加环境湿度,使非导体材料的表面电导率增加,则积蓄的静电荷可以加快泄漏,静电发生的程度就降低.因此,将环境湿度控制在一定的水平上,在很多情况下成为控制静电产生的有效措施.

(6)工艺控制法:目的是在生产过程中尽量少地产生静电荷.对工艺流程中材料的选择、设备安装和操作管理等过程应采取预防措施,控制静电的产生和电荷的聚集,抑制静电电位和放电能量,把危害降到最小程度.

(7)设计保护网络:对静电放电的防护,还可从提高IC产品自身的抗静电能力着手,如在SSD器件设计中设置保护网络,是防止器件损害的有效手段之一.目前国内外已研制出多种保护网络.这些网络提供的防护ESD电压已达800V,而某些MOS器件的保护网络可达4000V以上.

4结语

静电防护工作是一项长期的系统工程,尽管静电放电的发生是不可避免的,但静电放电的危害是可以预防的.作为电子产品生产企业,应充分认识到静电对產品质量的危害以及生产过程中静电防护的重要性和必要性,树立防静电的质量意识并使之贯穿在产品的整个研制、生产、检验管理过程中.应加强对操作人员的培训,强化员工的静电防护意识.制定健全规章制度,制定企业防静电技术标准,规范技术行为,做到静电防护有据可依.充分发挥防静电设施的功能,科学保养防静电设施,加强日常维护.只要有效防护设施,人员培训、管理到位,静电损伤就可以最大程度地避免,电子装备的可靠性就可以提高.从而最大限度地减少静电对产品质量的危害,确保交付给顾客使用的产品的质量、寿命和可靠性.

参考文献

[1]刘尚合.静电理论与防护[M].北京:兵器工业出版社,2015

[2]刘尚合.静电放电及危害防护[M].北京:北京邮电大学出版社,2014

[3]吴宗汉.基础静电学[M].北京:北京大学出版社,2016

[4]张景昌.静电防护概论[M].北京:原子能出版社,2015

作者简介

盛薇(1985-),女,安徽巢湖人,工程师,主要从事雷达产品工艺研究及质量管理.

本文结束语:这篇文章为关于电子方面的大学硕士和本科毕业论文以及静电防护和电子装联中和危害相关电子论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.

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