Tecnologia PCBA - ​ Il danno della scarica elettrostatica (ESD) all'elaborazione del PCBA

L'elettrificazione frizionale e l'elettrificazione del corpo umano spesso si verificano. I prodotti PCBA sono inevitabilmente esposti ad attrito esterno o a contatto automatico e formano un alto potenziale superficiale durante la produzione, l'imballaggio e il trasporto, nonché la lavorazione, il debug e il collaudo della macchina assemblata. Se l'operatore non prende misure di protezione elettrostatica, il potenziale elettrostatico del corpo umano può essere alto fino a 1,5 ~ 3kV. Pertanto, indipendentemente dall'elettrificazione dell'attrito o dall'elettricità statica del corpo umano, causerà danni ai dispositivi elettronici elettrostatici sensibili. Secondo la meccanica e l'effetto di scarica dell'elettricità statica, il suo danno elettrostatico è approssimativamente diviso in due categorie, che sono l'adsorbimento della polvere causato dall'elettricità statica e la rottura di componenti sensibili causati dalla scarica elettrostatica.

L'elettrificazione frizionale e l'elettrificazione del corpo umano spesso si verificano nell'elaborazione del PCBA. I prodotti PCBA sono inevitabilmente esposti ad attrito esterno o a contatto automatico e formano una superficie elevata durante la produzione, l'imballaggio e il trasporto, nonché la lavorazione, il debug e il collaudo della macchina assemblata. Potenziale. Se l'operatore non prende misure di protezione elettrostatica, il potenziale elettrostatico del corpo umano può essere alto fino a 1,5 ~ 3kV. Pertanto, indipendentemente dall'elettrificazione dell'attrito o dall'elettricità statica del corpo umano, causerà danni ai dispositivi elettronici elettrostatici sensibili. Secondo la meccanica e l'effetto di scarica dell'elettricità statica, il suo danno elettrostatico è approssimativamente diviso in due categorie, che sono l'adsorbimento della polvere causato dall'elettricità statica e la rottura di componenti sensibili causati dalla scarica elettrostatica.

1. Assorbimento elettrostatico:

SiO2 e materiali ad alto polimero sono ampiamente utilizzati nel processo di fabbricazione di semiconduttori e dispositivi semiconduttori. A causa delle loro elevate proprietà isolanti, tendono ad accumulare alta elettricità statica durante il processo di produzione e sono facili da assorbire particelle cariche nell'aria, con conseguente rottura dell'interfaccia semiconduttore, Invalidate. Per evitare pericoli, la fabbricazione di semiconduttori e dispositivi a semiconduttore deve essere effettuata in una stanza bianca. Allo stesso tempo, dovrebbero essere adottate misure antistatiche su pareti, soffitti, pavimenti, operatori e tutti gli strumenti e gli elettrodomestici della stanza bianca.

2. Disaggregazione elettrostatica e degradazione morbida:

I circuiti integrati su larga scala hanno un'elevata integrazione e un'elevata impedenza di ingresso e il danno di tali dispositivi da elettricità statica sta diventando sempre più evidente. In particolare, i dispositivi a semiconduttore a ossido di metallo (MOS) hanno una maggiore probabilità di rottura elettrostatica.

Ora prendete come esempio il transistor effetto campo MOS (MOSFET) per illustrare: il gate in alluminio del transistor effetto campo MOS è coperto sul film SiO2 e copre l'intero canale. Grazie alle buone prestazioni di isolamento del film di ossido di silicio, l'impedenza di ingresso del dispositivo è alta fino a 1012Ω o più. Quando le cariche statiche appaiono sulla griglia di alluminio, l'alta resistenza del film SiO2 rende impossibile la perdita, quindi si accumula sulla griglia di alluminio. In questo momento, il cancello di alluminio, il film SiO2 e il canale a semiconduttore sono equivalenti a un condensatore piatto e lo spessore del film SiO2 è solo 103A, la sua tensione di resistenza è solo 80 ~ 100V e la capacità di ingresso del tubo effetto campo è solo 3pF, anche se è una piccola quantità di carica aumenterà anche la tensione. Quando la tensione supera 100V, causerà la rottura del film SiO2, causando la comunicazione della fossa del cancello e il dispositivo danneggiato. Quando si verifica un guasto di tensione, è spesso che un clic di rete si verifica in singoli punti del film SiO2 sotto una certa sovratensione. Più tardi, finché la tensione è più bassa, si verificherà una vasta area di guasto valanga, con conseguente guasto permanente. A volte l'elettricità statica ad alta tensione danneggia direttamente i cavi all'interno del chip, causando il guasto permanente dell'IC.

Il danno della scarica elettrostatica ai dispositivi sensibili elettrostatici si manifesta principalmente come:

Brutto crollo. Causa il guasto e il danneggiamento dell'intero dispositivo in una sola volta.

Morbida rottura. Provoca danni locali al dispositivo, riduce le prestazioni tecniche del dispositivo e lascia pericoli nascosti che non sono facili da scoprire dalle persone, in modo che il dispositivo non possa funzionare normalmente. Il danno causato dalla rottura morbida è a volte più pericoloso della rottura dura. Nella fase iniziale di guasto morbido, le prestazioni del dispositivo diminuiscono leggermente. Durante l'uso, nel tempo, si sviluppa in un guasto permanente del componente e provoca danni all'apparecchiatura.

Il meccanismo di guasto del dispositivo causato dall'elettricità statica è approssimativamente dovuto ai seguenti due motivi: il danno causato dalla tensione elettrostatica, inclusa principalmente la rottura dielettrica, la rottura della superficie PCB e la scarica dell'arco di gas; i danni causati dalla potenza elettrostatica, compresa principalmente la rottura termica secondaria, la rottura del volume e la fusione a spruzzo metallico.

Nella produzione, le persone spesso si riferiscono a dispositivi elettronici sensibili alle reazioni elettrostatiche come dispositivi sensibili statici (SSD). Questo tipo di dispositivi elettronici si riferisce principalmente a circuiti integrati su larga scala, in particolare dispositivi a semiconduttore a film di ossido di metallo (MOS)