Teknik PCB - Komponen PCBA susah untuk kerosakan elektrostatik?

Dalam keadaan apa papan PCBA akan menderita kerosakan elektrostatik? Ia boleh dikatakan bahawa seluruh proses produk elektronik dari produksi hingga digunakan diancam oleh elektrik statik. Dari penghasilan peranti, pemprosesan cip SMT, penywelding papan sirkuit ke penywelding kumpulan plug-in, kumpulan mesin lengkap, pakej dan pengangkutan ke aplikasi produk, semua berada di bawah ancaman elektrik statik.

1. Analisi pecahan elektrostatik

Tuba MOS adalah peranti sensitif ESD, resistensi input sangat tinggi, dan kapasitasi antara pintu dan sumber sangat kecil, jadi ia sangat mudah untuk dimuatkan oleh medan elektromagnetik luaran atau elektrik statik (jumlah kecil muatan mungkin membentuk jumlah yang besar pada kapasitasi antara elektrod. Tengah tinggi (fikir U=Q/C) akan merusak tub), Dan kerana ia sukar untuk melepaskan muatan dalam kes elektrik statik kuat, ia mudah untuk menyebabkan kerosakan elektrostatik. Ada dua cara untuk pecah elektrostatik: satu adalah jenis tensi, iaitu, lapisan oksid tipis pintu gerbang pecah, menyebabkan sirkuit pendek antara pintu dan sumber, atau sirkuit pendek antara pintu dan saluran; Yang lain ialah jenis kuasa, iaitu logam Strip aluminum filem kimia telah meletup, menghasilkan gerbang terbuka atau sumber terbuka. Tub JFET, seperti tub MOS, mempunyai tahan input yang sangat tinggi, tetapi tahan input tub MOS lebih tinggi.

Sambungan pn bias terbalik lebih cenderung kepada kegagalan panas daripada sambungan pn bias maju, dan tenaga yang diperlukan untuk merusak sambungan di bawah syarat bias-balik hanya kira-kira sepuluh daripada dalam syarat bias maju. Ini kerana dalam bias terbalik, kebanyakan kuasa dikonsumsi di tengah kawasan persamaan, sementara dalam bias maju, ia kebanyakan dikonsumsi pada perlawanan besar di luar kawasan persamaan. Untuk peranti bipolar, kawasan persatuan emitter biasanya lebih kecil daripada persatuan lain, dan permukaan persatuan lebih dekat kepada permukaan daripada persatuan lain, jadi kerosakan persatuan emitter sering dilihat. Selain itu, sambungan pn dengan tekanan pecah yang lebih tinggi dari 100V atau semasa bocor yang kurang dari 1nA (seperti sambungan gerbang JFET) lebih sensitif kepada pembuangan elektrostatik daripada sambungan pn konvensional saiz yang sama.

Semuanya relatif, bukan mutlak. Transistor MOS hanya lebih sensitif kepada peranti lain. ESD mempunyai ciri-ciri yang hebat dari rawak. Tidak mungkin untuk menghancurkan transistor MOS tanpa menemui mereka. Selain itu, walaupun ESD dijana, tabung mungkin tidak rosak. Karakteristik fizik asas elektrik statik adalah:

(1) Ia mempunyai kekuatan untuk menarik perhatian atau menolak kebencian;

(2) Ada medan elektrik, dan ada perbezaan potensi dengan bumi;

(3) Nyahmuat semasa akan dijana.

Tiga situasi ini, iaitu ESD, biasanya mempengaruhi komponen elektronik dalam tiga situasi berikut:

(1) Komponen menyerap debu, mengubah impedance antara garis, dan mempengaruhi fungsi dan kehidupan komponen;

(2) Sebab medan elektrik atau semasa menghancurkan lapisan insulasi dan konduktor komponen, komponen tidak dapat berfungsi (sepenuhnya dihancurkan);

(3) Sebab kerosakan lembut medan listrik secara segera atau pemanasan aliran, komponen terluka. Walaupun ia masih boleh bekerja, kehidupan perkhidmatan rosak. Oleh itu, kerosakan ESD pada tabung MOS mungkin satu atau tiga kes, dan ia tidak perlu kes kedua setiap kali. Dalam tiga kes di atas, jika komponen telah hancur sepenuhnya, ia mesti dikesan dan dihapuskan semasa pengujian produksi dan kualiti, dengan sedikit kesan.

Jika komponen sedikit rosak, ia tidak mudah ditemui dalam ujian normal. Dalam kes ini, kerosakan sering ditemui selepas banyak pemprosesan PCBA, walaupun ia sudah digunakan. Bukan sahaja sukar untuk diperiksa, tetapi kehilangan juga sukar untuk dijangka. Kerosakan disebabkan oleh elektrik statik kepada komponen elektronik tidak kurang daripada kerosakan disebabkan oleh kemalangan api dan letupan yang serius.

Kedua, pencegahan elektrik statik

Dalam seluruh proses produksi produk elektronik, pada setiap langkah kecil di setiap tahap, komponen sensitif elektrostatik boleh dipengaruhi atau rosak oleh elektrik statik. Sebenarnya, titik yang paling penting dan mudah dilupakan adalah penghantaran dan pengangkutan komponen. proses. Dalam proses ini, pengangkutan mudah rosak kerana elektrik statik yang dihasilkan oleh medan elektrik luar (seperti melewati dekat peralatan tenaga tinggi, pergerakan sering pekerja, pergerakan cepat kenderaan, dll.). Oleh itu, perhatian istimewa mesti diberikan kepada proses pengangkutan dan pengangkutan untuk mengurangi kerugian dan menghindari ketidakberbeza. Pertandingan. Jika anda melindunginya, tambahkan pengatur tenaga Zener untuk melindunginya.

Tuba MOS semasa tidak mudah untuk dihancurkan, terutama vmos kuasa tinggi, yang terutama dilindungi oleh diod. Kapensiensi pintu vmos besar, dan tiada tenaga tinggi yang boleh disebabkan. Tidak seperti utara kering, selatan basah tidak cenderung untuk elektrik statik. Selain itu, perlindungan port IO telah ditambah ke kebanyakan peranti CMOS. Tetapi ia bukan kebiasaan yang baik untuk menyentuh langsung pins peranti CMOS dengan tangan anda. Sekurang-kurangnya membuatnya lebih teruk.

1. Keperlawanan input dari tabung MOS sendiri sangat tinggi, dan kapasitasi antara pintu dan sumber sangat kecil, jadi ia sangat mudah untuk dimuatkan oleh medan elektromagnetik luaran atau induksi elektrostatik, dan jumlah kecil muatan boleh membentuk tenaga yang sangat tinggi pada kapasitasi antara elektrod (U=Q/C), merusak tabung. Walaupun terminal input MOS mempunyai tindakan perlindungan anti-statik, ia masih perlu dijaga dengan hati-hati.

Lebih baik untuk menggunakan bekas logam atau bahan konduktif untuk pakej semasa penyimpanan dan pengangkutan, dan jangan letakkan mereka dalam bahan kimia atau fabric serat kimia yang cenderung kepada elektrik statik dan tenaga tinggi. Apabila PCBA dikumpulkan dan dinyahpepijat, alat, alat, bangku kerja, dll. patut didasarkan dengan baik.

Ia diperlukan untuk mencegah kerosakan disebabkan gangguan elektrostatik operator. Contohnya, ia tidak sesuai untuk memakai nylon atau pakaian serat kimia. Lebih baik menyentuh tanah dengan tangan atau alat sebelum menyentuh blok terpisah. Apabila pemimpin peranti ditetapkan dan bengkok atau ditambah secara manual, peralatan yang digunakan mesti ditetapkan dengan baik.

2. Toleransi semasa dioda perlindungan pada hujung input sirkuit MOS adalah biasanya 1mA apabila ia diaktifkan. Apabila mungkin terdapat semasa input transient berlebihan (lebih 10mA), resistor perlindungan input patut disambung dalam siri. Oleh itu, kilang PCB boleh memilih tabung MOS dengan resisten perlindungan dalaman semasa aplikasi. Selain itu, kerana tenaga segera yang diserap oleh litar perlindungan terbatas, isyarat segera terlalu besar dan tenaga elektrostatik terlalu tinggi akan membuat litar perlindungan tidak berguna. Oleh sebab itu, besi soldering elektrik mesti dipercayai mendarat apabila papan sirkuit ditetapkan untuk mencegah kebocoran terminal input peranti. Dalam penggunaan umum, panas sisa besi soldering elektrik boleh digunakan untuk penywelding selepas kuasa dimatikan, dan pin mendarat sepatutnya ditetapkan dahulu.