静电放电(ESD)是大家熟知的电磁兼容问题,它可引起电子设备失灵或使其损坏。当半导体器件单独放置或装入电路模块时,即使没有加电,也可能造成这些器件的永久性损坏。一、电子元器件故障一般表现为那些方面?
1.元件本身对电源有一定阻值的短路现象。(是由于一个元件的两个针脚或更多针脚之间的电压超过元件介质的击穿强度造成的损坏)
2.静电放电脉冲的能量可以产生局部地方发热。(是由于节点的温度超过半导体硅的熔点(1415℃)时所引起的,即使电压低于介质的击穿电压,也会发生这种故障)
3.器件受到静电放电的影响后,也可能不立即出现功能性的损坏。(这些受到潜在损坏的元件通常被称为“跛脚”)一旦加以使用,将会对以后发生的静电放电表现出更大的敏感性。
二、如何解决电子元器件的静电问题?
1.控制静电积累的第一步是要弄清楚静电荷的产生机理,清楚常见物质的磨擦起电序列: 人体 >玻璃 >云母 >聚酰胺 >毛织品 >毛皮 >丝绸 >铝 >纸 >棉花 >钢铁 >木头 >硬橡胶 >聚脂薄膜 >聚乙烯 >聚氯乙烯 >聚四氟乙烯(PVC)大多数是负极性的
2.实际问题的解决包括:如果静电放电敏感元件(ESDS)在生产和维护期间暴露在外面,那么在这些元件附近,应防止电荷的积累,并且在运输和保管过程中,将这些元件按防静电放电的方法包装。
3.静电放电保护区域(EPA),即安全操作区,是任意一种静电放电控制措施的核心所在。在此区域中,静电放电敏感元件(ESDS)或电路板,或包含这些的组件,都可以很安全地工作,因为电荷的数量得到控制,而不会产生破坏性电压。这种区域中通常包含工作台或工作台组、工作站、自动插件机一类的处理设备或者一块生产区。(EPA的范围必须清楚的标明,因设置一围栏以防止未经允许的无关人员入内)。如下图:
4.安全性:静电放电保护区域(EPA)内一般有加电的工具和设备。在这种环境中,将单个物件或设备直接连接到地容易发生危险,因此,腕套接地导线、转轮及脚趾带箍的连接处均要串入一只不低于1M的电阻。
5.静电放电保护区域(EPA)内有关人员应接受足够的训练,不仅学习需要遵守的规程,还要了解必须遵守这些规程的理由,并指定专人负责静电放电保护区的保养与维护,同时还要对规程的执行情况进行检查。这些检查也应作为质量管理体系认证的一部分加以核查。
6.运输带引脚的元件时,为了防止元件引脚间出现较高的电势差,通常需要使用导电泡沫材料;对于双列直插式封装的元件,在散装运输过程中常采用静电损耗性管;对于线路板组件,当位于静电放电保护区外时,应将其置于静电屏蔽袋或导电搬运箱内进行运输。需要注意的是:内部装有固定电路板的导轨的导电箱不能与边缘上有裸露连接器的加电电路板一起使用。
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