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Technologie PCBA

Technologie PCBA - ​ Dangers des décharges électrostatiques (ESD) pour le traitement PCBA

Technologie PCBA

Technologie PCBA - ​ Dangers des décharges électrostatiques (ESD) pour le traitement PCBA

​ Dangers des décharges électrostatiques (ESD) pour le traitement PCBA

2021-11-03
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Author:Downs

La charge de friction et la charge du corps humain se produisent souvent. Les produits PCBA sont inévitablement exposés à des frottements externes ou à contact automatique et à la formation de potentiels électriques de surface élevés lors de la production, de l'emballage et du transport des machines assemblées, ainsi que lors du traitement, de la mise en service et des essais. Si l'opérateur ne prend pas de mesures de protection électrostatique, le potentiel électrostatique du corps humain peut être aussi élevé que 1,5 ~ 3Kv. Par conséquent, qu'il soit chargé par friction ou électrostatique du corps humain, il peut causer des dommages aux appareils électroniques sensibles à l'électricité statique. Selon la mécanique de l'électricité statique et les effets de décharge, ses dommages électrostatiques sont généralement divisés en deux catégories, à savoir l'adsorption de la poussière par l'électricité statique et le claquage des composants sensibles par les décharges électrostatiques.

La charge de friction et la charge du corps humain se produisent souvent pendant le processus de traitement PCBA. Les produits PCBA sont inévitablement exposés à des frottements externes ou par auto - contact et forment des surfaces élevées lors de la production, de l'emballage et du transport des machines assemblées, ainsi que lors du traitement, de la mise en service et des essais. Potentiellement Si l'opérateur ne prend pas de mesures de protection électrostatique, le potentiel électrostatique du corps humain peut être aussi élevé que 1,5 ~ 3Kv. Par conséquent, qu'il soit chargé par friction ou électrostatique du corps humain, il peut causer des dommages aux appareils électroniques sensibles à l'électricité statique. Selon la mécanique de l'électricité statique et les effets de décharge, ses dommages électrostatiques sont généralement divisés en deux catégories, à savoir l'adsorption de la poussière par l'électricité statique et le claquage des composants sensibles par les décharges électrostatiques.

Carte de circuit imprimé

1. Adsorption électrostatique:

Le SiO2 et les matériaux macromoléculaires sont largement utilisés dans les processus de fabrication de semi - conducteurs et de dispositifs semi - conducteurs. En raison de leurs propriétés isolantes élevées, ils ont tendance à accumuler de l'électricité statique élevée pendant la production et absorbent facilement les particules chargées dans l'air, ce qui entraîne un claquage de l'interface semi - conductrice et une défaillance. Pour éviter les dangers, la fabrication de semi - conducteurs et de dispositifs semi - conducteurs doit être effectuée dans une salle blanche. Dans le même temps, des mesures antistatiques doivent être prises contre les murs, les plafonds, les planchers, les opérateurs et tous les outils et ustensiles de la salle blanche.

2. Claquage électrostatique et claquage doux:

Les circuits intégrés à très grande échelle ont un haut degré d'intégration et une impédance d'entrée élevée, et la destruction de tels dispositifs par l'électricité statique est de plus en plus évidente. En particulier, les dispositifs à semi - conducteur à oxyde métallique (MOS) ont une probabilité de claquage électrostatique plus élevée.

Prenons maintenant l'exemple d'un transistor à effet de champ MOS (MOSFET): la grille en aluminium du transistor à effet de champ MOS est recouverte d'un film de SiO 2 et couvre l'ensemble du canal. Grâce aux bonnes propriétés isolantes du film d'oxyde de silicium, l'impédance d'entrée du dispositif peut atteindre 1012 angströms ou plus. Lorsqu'une charge électrostatique apparaît sur la grille d'aluminium, la résistance élevée du film de SiO 2 rend impossible sa fuite, de sorte qu'il s'accumule sur la grille d'aluminium. À ce stade, la grille en aluminium, le film de SiO2 et le canal semi - conducteur sont équivalents à un condensateur plat, l'épaisseur du film de SiO2 est seulement 103A, sa tension de résistance est seulement 80 ~ 100V, la capacité d'entrée du tube à effet de champ est seulement 3pf, même si c'est Le cas. Lorsque la tension dépasse 100 V, elle provoque le claquage du film de SiO2, ce qui entraîne une communication de tranchée de grille et des dommages au dispositif. Lorsqu'un claquage en tension se produit, généralement sous une certaine surtension, un clic sur le réseau se produit en divers points du film de SiO 2. Après cela, tant que la tension est faible, une avalanche de grande surface se produit, ce qui entraîne une défaillance permanente. Parfois, l'électricité statique à haute tension peut endommager directement les fils à l'intérieur de la puce, ce qui entraîne une défaillance permanente de l'IC.

Les dommages causés aux dispositifs électrostatiquement sensibles par des décharges électrostatiques se manifestent principalement par:

Dur claquage. Causer des pannes et des dommages à l'ensemble de l'équipement à la fois.

Défaillance douce. Il peut causer des dommages localisés à l'appareil, réduire les performances techniques de l'appareil et laisser un danger caché qui ne peut pas être facilement détecté, ce qui empêche l'appareil de fonctionner correctement. Les dégâts causés par un claquage doux sont parfois plus dangereux qu'un claquage dur. Dans la phase initiale de claquage en douceur, les performances du dispositif diminuent légèrement. En cours d'utilisation, au fil du temps, il peut se transformer en une défaillance permanente des composants et causer des dommages à l'équipement.

Le mécanisme de défaillance d'un dispositif causé par l'électricité statique a à peu près les deux causes suivantes: dommages causés par la tension électrostatique, principalement le claquage du support, le claquage de la surface du PCB et la décharge de l'arc gazeux; Dommages causés par la puissance électrostatique, comprenant principalement le claquage secondaire à chaud, le claquage volumétrique et la fusion par pulvérisation métallique.

En production, les gens appellent souvent les appareils électroniques sensibles aux réactions électrostatiques les appareils électrosensibles (SSD). Ce type de dispositif électronique se réfère principalement aux circuits intégrés à très grande échelle, en particulier aux dispositifs à semi - conducteurs à couche d'oxyde métallique (MOS).