静电的危害

半导体和IC生产线上的静电及其危害

①穿着尼龙衣、塑胶基底鞋缓慢在清洁地板上走动，人身会带7KV-8KV电压。

②玻璃纤维制成的晶体载料盒滑过聚丙烯桌面时，易产生10KV静电。

③晶片装配线：晶片5KV，晶片装料盒35KV，工作服10KV，桌面10KV，有机玻璃盖8KV，石英晶体1.5KV，晶片托盘6KV。

④光刻间塑料地面500V-1000V，金属网格地面也是500V-1000V，扩散间塑料地面500V-1500V瓷砖地面也是500V-1500V，塑料墙面约700V，塑料顶棚0-1000V，铝板送风口，回风口500V-1000V，金属活动皮革椅面500V-3000V。

(2）半导体和IC生产线上的静电危害

①静电库仑力的危害：静电库仑国作用下吸附的粉尘、污物，可能带给元器件，从而增大泄露或造成短路，使性能受损，成品率大大下降。如粉尘粒径〉100微米，铝线宽度约100微米，薄膜厚度在50微米以下时，最易使产品报废，这种情形多发生在腐蚀清洗、光刻、点焊和封装等工艺过程中。

②静电放电引起的危害：如有数千、数万伏的高电位物体发生脉冲刷形放电或火花放电时，瞬间会有很高的放电电流流向大地时，形成脉冲状的电流峰位在20A，造成可观的影响，静电放电（ESD）还伴随着电磁波发射，会引起种种危害。

A、MOSIC等半导体器件将被静电放电（ESD）击穿或半击穿。

MOS场效应管其栅极是从氧化膜引出，栅极与衬底间是隔着一层氧化膜，当栅极与衬底间的电压超过一定值，氧化膜便被击穿，如果MOSIC，则全部报废了当施加电压于天UB=50-100V，氧化膜便会被击穿，因为栅极电容很小（约几个微微法），输入阻搞很高（约1014Ω以上），这样，少量的电荷就会产生很高电压，电荷也很难汇漏，只要大于50V（无保护）就会烧毁，所以，只要人手一摸栅极，元件就坏了，因为人带电超过50V是平常事。

B、各类绝缘膜的耐压值见表1

表1各类绝缘膜的耐压值 

C、各类元件典型耐静电压数值见表2

表2 各类元件耐静电压值

从表2中我们可以了解到集成电路对静电敏感性，各种芯片不同之处在于所能承受的耐静电压值不同。实际工用条件中，几乎20V的静电压直接接触器件就足以毁坏或降低性能。

d、组装中要损坏元器件，或造成电子仪器设备故障或误动作。

静电放电损坏元器件使整块印刷电路板失去作用，造成经济损失；

静电放电的噪声引起机器设备的误动作或故障一间接放电影响，电容放电测得结果，除产生瞬间脉冲大电流外，还会产生跨越数兆赫兹，甚至数百赫兹的强大噪声。近年来，静电放电噪声引起计算机误动作的基础研究取得很大进展。

放电时产生的电磁波进入接收机后，会产生杂音，干扰信号从而降低信息质量，或引起信息误码。

3. 静电感应的危害

受静电感应的物体与带电体完全等价，并有静电力学现象和放电现象的发生，如果感应物体的电阻是较小良导体时，还会发生火花放电而造成危害。

A、生产操作的车间里。

高电压设备、线路附近，人员在操作焊接、摆弄MOS器件或MOSIC时，由于静电感应，极易引起人体对器件的静电放电，从而损坏器件。

B、管道输送的空调气流（离子流），对人体吹风时相当于充电，当带电人体接触敏感器件，静电放电会击穿损坏器件。

2、对电子设备生产过程的静电危害

对某计算机厂生产过程中的静电危害进行分析，分析结果如表3所示。

表3计算机生产过程中的静电危害

由表3可以看出，整机生产的各个环节都会遭遇静电破坏。主要环节包括：器件的采购运输；器件进厂检验、验收；器件储存、领料；器件插装、焊接；产品组装、检验；产品包装，发货。

除电子元件、电子设备生产过程中受到静电破坏外，就是在产品使用过程中，也会受到静电的危害。归纳起来，静电引起的危害足以造成电子器件和电子设备性能失调，其对电子器件、设备危害的状况见表4所示。

表4  静电对半导体器件、电子设备的危害