1、靜電放電

        靜電放電（ESD）是眾所周知的電磁兼容性問題，可能導(dǎo)致電子設(shè)備發(fā)生故障或損壞它。當(dāng)半導(dǎo)體器件單獨(dú)放置或安裝在電路模塊中時(shí)，即使未通電，它們也可能對(duì)這些器件造成永久性損壞。靜電放電敏感組件稱為靜電放電敏感設(shè)備（ESDS）。

        如果組件的兩個(gè)或多個(gè)引腳之間的電壓超過組件電介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度，則組件將被損壞。這是MOS裝置發(fā)生故障的主要原因。氧化層越薄，設(shè)備對(duì)靜電放電越敏感。故障通常表現(xiàn)為對(duì)電源本身具有一定電阻的短路。對(duì)于雙極型器件，損壞通常發(fā)生在已經(jīng)被金屬化并被薄氧化物層隔開的有源半導(dǎo)體區(qū)域中，因此將發(fā)生嚴(yán)重泄漏的路徑。

       當(dāng)節(jié)點(diǎn)的溫度超過半導(dǎo)體硅的熔點(diǎn)（1415°C）時(shí)，會(huì)引起另一個(gè)故障。靜電放電脈沖的能量會(huì)引起局部加熱，因此該機(jī)制將失效。即使電壓低于絕緣擊穿電壓，也會(huì)發(fā)生此故障。一個(gè)典型的例子是，NPN晶體管的發(fā)射極和基極之間的擊穿將導(dǎo)致電流增益急劇下降。

        設(shè)備受到靜電放電影響后，可能不會(huì)立即發(fā)生功能損壞。這些潛在損壞的組件通常被稱為“脆片”，并且在使用時(shí)，將對(duì)后續(xù)的靜電放電或?qū)щ娝沧兏用舾小Ｖ匾氖且芮凶⒁夥烹婋妷翰蝗菀讬z測(cè)到的組件損壞。人體會(huì)感覺到3000-5000V之間的靜電放電電壓，但是，損壞組件時(shí)的電壓僅為幾百伏。靜電放電的有害影響在1970年代開始被認(rèn)識(shí)到。這是由于新技術(shù)的發(fā)展使組件對(duì)靜電放電造成的損壞越來越敏感。每年靜電放電造成的損失可能超過數(shù)百萬美元。因此，許多大型零部件和設(shè)備制造商都引進(jìn)了專業(yè)技術(shù)來減少生產(chǎn)環(huán)境中的靜電積累，從而提高了產(chǎn)品合格率和可靠性。用戶還可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)了解防止靜電放電損壞的重要性。

2、靜電如何處理

        控制靜電積累的第一步是了解靜電荷產(chǎn)生的機(jī)理。靜電電壓是通過接觸和分離不同種類的物質(zhì)產(chǎn)生的。盡管摩擦?xí)e累更多的電荷，但摩擦不是必需的。這種效應(yīng)被稱為摩擦帶電，產(chǎn)生的電壓取決于相互摩擦的材料的特性。摩擦帶電順序表列出了填充各種類型材料的難度。對(duì)于兩種相互接觸的物質(zhì)，電子將從序列表中的上層物質(zhì)變?yōu)橄聦游镔|(zhì)，這將導(dǎo)致這兩種物質(zhì)分別具有正電荷和負(fù)電荷。

下表列出了常見物質(zhì)的摩擦起電順序：

3、解決實(shí)際問題

        該問題的解決方案包括：如果在生產(chǎn)和維護(hù)期間將靜電放電敏感組件（ESDS）暴露在外部，則應(yīng)防止這些組件附近的電荷積聚，并且應(yīng)在運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中保護(hù)這些組件免受靜電釋放。打包。有很多方法可以防止靜電釋放。最好的方法是滿足要求和成本最低的方法，這種方法因產(chǎn)品和場(chǎng)合的不同而不同。

4、靜電放電保護(hù)區(qū)（EPA）

        靜電放電保護(hù)區(qū)（EPA）（有時(shí)稱為安全操作區(qū)）是任何靜電放電控制措施的核心。在此區(qū)域，靜電放電敏感元件（ESDS）或電路板或包含這些元件的組件可以安全地工作，因?yàn)榭梢钥刂齐姾闪慷粫?huì)產(chǎn)生損壞電壓。該區(qū)域通常包含工作臺(tái)或工作組，工作站，處理設(shè)備（例如自動(dòng)插件機(jī)）或生產(chǎn)區(qū)域。EPA的范圍必須清楚地標(biāo)明，最好設(shè)置圍欄以防止未經(jīng)授權(quán)的人員進(jìn)入。EPA區(qū)域應(yīng)使用靜電荷積聚最少的材料，并且電荷可以受控方式排入地下。 

5、安全

        EPA中通常提供電動(dòng)工具和設(shè)備。在這種環(huán)境下，將單個(gè)物體或設(shè)備直接接地都非常危險(xiǎn)。因此，在腕部接地線，跑步者和腳趾帶的連接處，應(yīng)串聯(lián)連接不小于1M的電阻。一些腕帶接地導(dǎo)體的兩端都具有這樣的電阻，因此即使腕帶接地導(dǎo)體連接到通電產(chǎn)品的帶電端子以進(jìn)行維修，也沒有危險(xiǎn)。腕式接地線測(cè)試儀是一種檢查電阻器電阻是否合適的儀器（如果電阻過高，則無法實(shí)現(xiàn)等電位連接；如果電阻過低，則會(huì)發(fā)生安全隱患）。

6、靜電放電保護(hù)區(qū)的實(shí)際工作

        在靜電放電保護(hù)區(qū)內(nèi)，除非遵循明確的操作規(guī)范，否則電荷和電勢(shì)無法保持在允許的范圍內(nèi)。可能引起問題的一些示例包括將非靜電防靜電塑料蓋中的文件，塑料容器，杯子等帶入靜電放電保護(hù)區(qū)域，并使用會(huì)損壞地板或工作表面的靜電特性的清潔劑。相關(guān)人員不僅應(yīng)經(jīng)過充分的培訓(xùn)，以學(xué)習(xí)要遵循的程序，而且要了解必須遵循的原因。了解可能會(huì)損壞的組件的相關(guān)參數(shù)也很有用。應(yīng)任命一個(gè)專人負(fù)責(zé)靜電放電保護(hù)區(qū)域的維護(hù)和保養(yǎng)，同時(shí)，檢查法規(guī)的執(zhí)行情況。這些檢查也應(yīng)作為質(zhì)量管理體系認(rèn)證的一部分進(jìn)行檢查。

7、運(yùn)輸和儲(chǔ)存

        運(yùn)輸含鉛部件時(shí)，通常使用導(dǎo)電泡沫。這樣可以防止組件引腳之間的電位差更高。對(duì)于雙列直插式包裝中的組件，在散裝運(yùn)輸過程中經(jīng)常使用靜電消散管。對(duì)于電路板組件，當(dāng)它們位于ESD保護(hù)區(qū)域之外時(shí)，應(yīng)將其放在靜電屏蔽袋或?qū)щ娛痔嵯渲羞\(yùn)輸。一些包裝袋由導(dǎo)電材料制成，可以確保所有組件在穩(wěn)定條件下處于相同的電位，并同時(shí)散發(fā)偶然在包裝袋上流過的靜電。此方法不能用于帶有電池的電路板。在這種情況下，應(yīng)使用帶有靜電耗散材料襯里和導(dǎo)電材料外層的包裝袋。這些包裝袋價(jià)格較高，但可以為電動(dòng)和非電動(dòng)組件提供出色的保護(hù)。同樣，內(nèi)部帶有固定電路板導(dǎo)向裝置的導(dǎo)電盒不能與邊緣裸露連接器的開機(jī)電路板一起使用。

8、現(xiàn)場(chǎng)維修

        應(yīng)在要維修的產(chǎn)品上設(shè)置靜電連接點(diǎn)，以便維護(hù)技術(shù)人員在打開設(shè)備蓋之前可以連接腕帶的接地線。備件應(yīng)使用防靜電袋或箱子運(yùn)輸，除非它們不包含對(duì)靜電放電敏感的組件。如果模塊在裸露的狀態(tài)下工作，請(qǐng)將防靜電地板墊連接到產(chǎn)品的靜電結(jié)合點(diǎn)，并將其用作工作表面。

9、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

       1987年，英國(guó)首次嘗試記錄實(shí)踐，其結(jié)果是BS5783。與其將其稱為應(yīng)該執(zhí)行哪些測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，不如將其稱為實(shí)踐準(zhǔn)則。這項(xiàng)工作的第二階段是將該標(biāo)準(zhǔn)翻譯成歐洲組織的規(guī)范，編號(hào)為CECC 000151，名稱為：“基本規(guī)范：靜電敏感組件的保護(hù)。第1部分：一般要求”。該標(biāo)準(zhǔn)于1991年發(fā)布，并于1992年重新編號(hào)為EN1000151。其他部分分別于1993年發(fā)布（第二部分：低濕度條件要求）和1994年發(fā)布（第三部分：清潔區(qū)域要求，第四部分：高壓要求）環(huán)境）。這些部分的內(nèi)容超出了本文的范圍。該標(biāo)準(zhǔn)不僅包括本文所述措施的安裝，維護(hù)和檢查要求，而且還詳細(xì)說明了ESD保護(hù)設(shè)備本身的詳細(xì)要求，包括測(cè)試方法。技術(shù)和流程的不斷發(fā)展以及在執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)方面積累的經(jīng)驗(yàn)以及自動(dòng)化機(jī)械和設(shè)備的廣泛使用，導(dǎo)致這些標(biāo)準(zhǔn)的不斷改進(jìn)，包括結(jié)構(gòu)合理化和用戶分離。標(biāo)準(zhǔn)化版本的指南。修訂工作已包含在國(guó)際電工委員會(huì)組織的國(guó)際論壇中。新制定的標(biāo)準(zhǔn)將在IEC 1340系列中發(fā)布。毫無疑問，這是對(duì)歐洲標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充。

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