PCBA-Technologie - ​ Der Schaden der elektrostatischen Entladung (ESD) für die PCBA-Verarbeitung

Reibungselektrifizierung und Elektrifizierung des menschlichen Körpers treten häufig auf. PCBA-Produkte sind zwangsläufig externen oder selbstberührenden Reibungen ausgesetzt und bilden während der Produktion ein hohes Oberflächenpotential, Verpackung und Transport, und Verarbeitung, Debugging, und Prüfung der montierten Maschine. Wenn der Bediener keine elektrostatischen Schutzmaßnahmen ergreift, Das elektrostatische Potential des menschlichen Körpers kann so hoch sein wie 1.5~3kV. Daher, unabhängig von Reibungselektrifizierung oder statischer Elektrizität des menschlichen Körpers, Es verursacht Schäden an elektrostatisch empfindlichen elektronischen Geräten. Entsprechend der Mechanik und Entladewirkung der statischen Elektrizität, Die elektrostatische Schädigung wird grob in zwei Kategorien unterteilt, Die Adsorption von Staub durch statische Elektrizität und der Ausfall empfindlicher Komponenten durch elektrostatische Entladung sind.

Reibungselektrifizierung und Elektrifizierung des menschlichen Körpers treten häufig in PCBA-Verarbeitung. PCBA-Produkte sind zwangsläufig externen oder selbstberührenden Reibungen ausgesetzt und bilden während der Produktion eine hohe Oberfläche, Verpackung und Transport, und Verarbeitung, Debugging, und Prüfung der montierten Maschine. Potential. Wenn der Bediener keine elektrostatischen Schutzmaßnahmen ergreift, Das elektrostatische Potential des menschlichen Körpers kann so hoch sein wie 1.5~3kV. Daher, unabhängig von Reibungselektrifizierung oder statischer Elektrizität des menschlichen Körpers, Es verursacht Schäden an elektrostatisch empfindlichen elektronischen Geräten. Entsprechend der Mechanik und Entladewirkung der statischen Elektrizität, Die elektrostatische Schädigung wird grob in zwei Kategorien unterteilt, Die Adsorption von Staub durch statische Elektrizität und der Ausfall empfindlicher Komponenten durch elektrostatische Entladung sind.

1. Elektrostatische Adsorption:

SiO2 und hochpolymere Materialien sind weit verbreitet in der Herstellung von Halbleitern und Halbleiterbauelementen verwendet. Aufgrund ihrer hohen Isolationseigenschaften neigen sie dazu, während des Produktionsprozesses hohe statische Elektrizität zu akkumulieren und sind leicht, geladene Partikel in der Luft aufzunehmen, was zu einem Bruch der Halbleiterschnittstelle führt. Um Gefahren zu vermeiden, muss die Herstellung von Halbleitern und Halbleiterbauelementen in einem Reinraum erfolgen. Gleichzeitig sollten antistatische Maßnahmen an den Wänden, Decken, Böden, Bedienern und allen Werkzeugen und Geräten des Reinraums ergriffen werden.

2. Elektrostatischer und weicher Bruch:

Sehr große integrierte Schaltungen haben eine hohe Integration und eine hohe Eingangsimpedanz, und die Beschädigung solcher Geräte durch statische Elektrizität wird immer offensichtlicher. Insbesondere Metalloxidhalbleiter (MOS)-Bauelemente haben eine höhere Wahrscheinlichkeit des elektrostatischen Zusammenbruchs.

Nehmen Sie nun den MOS-Feldeffekttransistor (MOSFET) als Beispiel: Das Aluminium-Gate des MOS-Feldeffekttransistors ist auf der SiO2-Folie abgedeckt und deckt den gesamten Kanal ab. Aufgrund der guten Isolationsleistung des Siliziumoxidfilms ist die Eingangsimpedanz des Geräts bis 1012Ω oder mehr. Wenn statische Ladungen auf dem Aluminiumgitter erscheinen, macht der hohe Widerstand der SiO2-Folie ein Lecken unmöglich, so dass es sich auf dem Aluminiumgitter ansammelt. Zu diesem Zeitpunkt sind das Aluminiumtor, der SiO2-Film und der Halbleiterkanal einem Plattenkondensator äquivalent, und die Dicke des SiO2-Films ist nur 103A, seine Widerstandsspannung ist nur 80~100V, und die Eingangskapazität der Feldeffektröhre ist nur 3pF, selbst wenn es eine kleine Ladung ist, erhöht auch die Spannung. Wenn die Spannung 100V überschreitet, wird der SiO2-Film abgebrochen, wodurch der Torgraben kommuniziert und das Gerät beschädigt wird. Beim Spannungsausfall kommt es häufig dazu, dass an einzelnen Stellen der SiO2-Folie unter einer bestimmten Überspannung ein Netzwerkklick auftritt. Später, solange die Spannung niedriger ist, tritt ein großer Lawinenausfall auf, der zu einem dauerhaften Ausfall führt. Manchmal beschädigt statische Hochspannungs-Elektrizität direkt die Leitungen im Chip, wodurch der IC dauerhaft ausfällt.

Die Beschädigung der elektrostatischen Entladung an elektrostatisch empfindlichen Geräten manifestiert sich hauptsächlich als:

Schwerer Zusammenbruch. Verursachen Sie den Ausfall und die Beschädigung des gesamten Geräts auf einmal.

Weicher Zusammenbruch. Es verursacht lokale Schäden am Gerät, reduziert die technische Leistung des Geräts und hinterlässt versteckte Gefahren, die von Menschen nicht leicht entdeckt werden können, so dass das Gerät nicht normal funktionieren kann. Der Schaden, der durch einen weichen Ausfall verursacht wird, ist manchmal gefährlicher als ein harter Ausfall. In der Anfangsphase des weichen Ausfalls nimmt die Leistung des Geräts leicht ab. Während des Gebrauchs entwickelt es sich im Laufe der Zeit zu einem dauerhaften Ausfall des Bauteils und verursacht Schäden an der Ausrüstung.

Der Mechanismus des Geräteausfalls, der durch statische Elektrizität verursacht wird, ist ungefähr auf die folgenden zwei Gründe zurückzuführen: die Beschädigung durch elektrostatische Spannung, hauptsächlich einschließlich dielektrischer Aufschlüsselung, Leiterplattenoberfläche Abbruch und Gasbogenentladung; Schäden durch elektrostatische Leistung, hauptsächlich einschließlich thermischer Sekundärzerlegung, Volumenabbruch und Metallsprühschmelzen.

In der Produktion werden elektronische Geräte, die empfindlich auf elektrostatische Reaktionen reagieren, oft als Static Sensitive Devices (SSD) bezeichnet. Diese Art von elektronischen Bauelementen bezieht sich hauptsächlich auf sehr große integrierte Schaltungen, insbesondere Metalloxidfilmhalbleiter (MOS)-Bauelemente