ESD是什么:
ESD(Electro-Static discharge)的意思是“靜電釋放”。ESD是20世紀(jì)中期以來形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護等的學(xué)科。
簡言之,ESD就是電荷的快速中和,電子工業(yè)每年花在這上面的費用有數(shù)十億美元之多。我們知道所有的物質(zhì)都由原子構(gòu)成,原子中有電子和質(zhì)子。當(dāng)物質(zhì)獲得或失去電子時,它將失去電平衡而變成帶負電或正電,正電荷或負電荷在材料表面上積累就會使物體帶上靜電。電荷積累通常因材料互相接觸分離而產(chǎn)生,也可由摩擦引起,稱為摩擦起電。
有許多因素會影響電荷的積累,包括接觸壓力、摩擦系數(shù)和分離速度等。靜電電荷會不斷積累,直到造成電荷產(chǎn)生的作用停止、電荷被泄放或者達到足夠的強度可以擊穿周圍物質(zhì)為止。電介質(zhì)被擊穿后,靜電電荷會很快得到平衡,這種電荷的快速中和就稱為靜電放電。由于在很小的電阻上快速泄放電壓,泄放電流會很大,可能超過20安培,如果這種放電通過集成電路或其他靜電敏感元件進行,這么大的電流將對設(shè)計為僅導(dǎo)通微安或毫安級電流的電路造成嚴重損害。
有多種模型可以用來表述器件如何受到損害,如人體模型(HBM)、機器模型(MM)、帶電器件模型(CDM)以及電場對器件的影響等。對于自動裝配設(shè)備而言,主要考慮后三種損壞模型(模式),我們在下面分別進行討論。
機器模型/模式 自動裝配設(shè)備使用導(dǎo)軌、傳動帶、滑道、元件運送器和其他裝置來移動器件使之按工藝要求的方向運動,如果設(shè)備設(shè)計不當(dāng),傳動帶和運送系統(tǒng)上可能會積累大量電荷,這些電荷將在工藝過程中通過器件泄放。設(shè)備部件通過器件放電就稱為機器模型/模式。
帶電器件模型/模式 如果一個器件因某種原因累積了電荷并與一個帶電少的表面相接觸,電荷就會通過器件上的導(dǎo)電部分泄放。當(dāng)器件向其他材料放電時,就稱為帶電器件模式,用帶電器件模型表示。
電場影響 電場感應(yīng)會在IC阻性線路間產(chǎn)生電位差,引起絕緣體介質(zhì)擊穿。造成失效的另一個原因是器件上的電荷在電場中會被極化,從而產(chǎn)生電位差并向異性電荷放電,形成雙重放電或中和。在ESD控制中使用了具有不同電阻特性的材料,這些材料用在自動裝配設(shè)備中可以獲得理想的效果。描述材料電阻特性通常用表面電阻率或體電阻率。