Технология PCB - Уязвимы ли компоненты PCBA для электростатических пробоев?

При каких обстоятельствах панель PCBA может быть повреждена статическим током? Можно сказать, что весь процесс производства и использования электроники находится под угрозой статического электричества. От изготовления устройств, обработки чипов SMT, сварки монтажных плат до сборки и сварки плагинов, сборки всей машины, упаковки и транспортировки до применения продукта находятся под угрозой статического электричества.

1. Анализ электростатического пробоя

МОС - трубка является чувствительным устройством ESD, входное сопротивление которого очень высокое, а емкость между сеткой и исходным электродом очень мала, поэтому ее легко заряжать внешним электромагнитным полем или статическим зарядом (небольшое количество заряда может образовывать значительное количество на емкости между электродами. Высокое давление (считается, что U = Q / C) повреждает трубку) и может легко вызвать электростатический пробой, поскольку ее трудно разрядить в условиях сильного статического электричества. Существует два способа электростатического пробоя: один тип напряжения, то есть пробой тонкого оксидного слоя сетки, который приводит к короткому замыканию между сеткой и исходным полюсом или между сеткой и утечкой; Другой тип питания, то есть алюминиевые полосы металлической химической пленки, продуваются, что приводит к открытию сетки или исходного полюса. Трубы JFET, как и MOS - трубки, имеют очень высокое входное сопротивление, но входное сопротивление MOS - трубки выше.

Переход PN с обратным смещением более подвержен тепловым сбоям, чем PN - переход с положительным смещением, и энергия, необходимая для повреждения перехода в условиях обратного смещения, составляет лишь около одной десятой от энергии при положительном смещении. Это связано с тем, что при обратном смещении большая часть энергии расходуется в центре зоны перехода, в то время как при положительном смещении она потребляется главным образом на сопротивление тела вне перехода. Для биполярных устройств площадь эмиссионного полярного перехода обычно меньше площади других узлов, а поверхность перехода ближе к поверхности, чем другие узлы, поэтому часто наблюдается деградация эмиссионного полярного перехода. Кроме того, pn - переходы с напряжением пробоя более 100 В или током утечки менее 1 нА (например, сеточный переход JFET) более чувствительны к электростатическому разряду, чем традиционные pn - узлы аналогичного размера.

Все относительно, а не абсолютно. Транзисторы MOS более чувствительны к другим устройствам. ESD имеет большую случайность. Пробить его без MOS - транзистора невозможно. Кроме того, даже если ESD генерируется, трубка может не повредиться. Основными физическими характеристиками статического электричества являются:

(1) Привлекательная или отталкивающая сила;

(2) наличие электрического поля и наличие перепада потенциалов с Землей;

(3) Будет производиться разрядный ток.

Эти три случая, ESD, обычно влияют на электронные компоненты в следующих трех случаях:

(1) Элемент поглощает пыль, изменяет сопротивление между линиями, влияет на функцию и срок службы элемента;

(2) Компоненты не могут работать (полностью разрушены) из - за электрического поля или тока, который разрушает изоляционные слои и проводники компонентов;

(3) Компоненты могут пострадать из - за мягкого пробоя мгновенного электрического поля или перегрева тока. Хотя он все еще может работать, его срок службы был поврежден. Таким образом, повреждение МОС - труб ЭСД может быть одним или тремя случаями и не обязательно вторым каждый раз. В трех случаях, описанных выше, если компоненты полностью повреждены, они должны быть обнаружены и устранены в процессе производства и тестирования качества с меньшим воздействием.

При незначительных повреждениях деталей их нелегко обнаружить при обычных испытаниях. В этом случае повреждение обычно обнаруживается после многих процессов PCBA, даже если оно уже используется. Не только трудно проверить, но и трудно предсказать потери. Статическое электричество наносит электронным элементам такой же ущерб, как и серьезные пожары и взрывы.

II. Антистатическое электричество

На протяжении всего процесса производства электроники, на каждом небольшом этапе каждого этапа, электростатические чувствительные элементы могут быть подвержены воздействию или повреждению статическим электричеством. На самом деле, наиболее важным и легко упускаемым моментом является передача и транспортировка компонентов. Процесс. В этом процессе транспорт легко повреждается из - за статического электричества, генерируемого внешними электрическими полями (например, прохождение вблизи высоковольтных устройств, частые перемещения рабочих, быстрое перемещение транспортных средств и т. Д.). Поэтому особое внимание необходимо уделять транспорту и транспортному процессу, чтобы уменьшить потери и избежать апатии. Споры. Если вы хотите защитить его, добавьте регулятор напряжения Зинера, чтобы защитить его.

Современные МОС - трубки не так легко пробить, особенно мощные VMOS, которые в основном защищены диодами. Сетка VMOS имеет большую емкость и не реагирует на высокое напряжение. В отличие от сухого севера, влажный юг не может легко генерировать статическое электричество. Кроме того, защита портов IO была добавлена в большинство устройств CMOS. Но прикосновение к штырю устройства CMOS руками не является хорошей привычкой. По крайней мере, это ухудшает свариваемость выводов.

Входное сопротивление самой МОС очень высокое, а емкость между сеткой и исходным электродом мала, поэтому ее легко заряжать внешним электромагнитным полем или электростатической индукцией, а небольшое количество заряда создает высокое напряжение (U = Q / C) на емкости между электродами, которые повреждают трубку. Хотя входные терминалы MOS защищены от статического электричества, их необходимо обрабатывать с осторожностью.

При хранении и транспортировке лучше всего упаковывать металлические контейнеры или проводящие материалы, а не помещать их в химические материалы или ткани из химического волокна, которые могут генерировать статическое электричество и высокое давление. При сборке и отладке PCBA инструменты, приборы, рабочие столы и т. Д. должны быть хорошо заземлены.

Необходимо предотвратить повреждения, вызванные электростатическими помехами оператора. Например, не подходит для одежды из нейлона или химического волокна. Прежде чем коснуться интегрального блока, лучше всего коснуться земли рукой или инструментом. При выпрямлении, изгибе или ручной сварке проводов оборудования используемое оборудование должно быть хорошо заземлено.

2.Допуск тока защитного диода на входном конце схемы MOS обычно составляет 1 мА при прохождении. При возможном чрезмерном переходном входном токе (более 10 мА) следует последовательно вводить защитное сопротивление. Таким образом, завод PCB в процессе применения может выбрать МОС - трубку с внутренним защитным сопротивлением. Кроме того, из - за ограниченной мгновенной энергии, поглощаемой защитной цепью, чрезмерные мгновенные сигналы и чрезмерное электростатическое напряжение могут вывести защитную цепь из строя. Поэтому при сварке монтажных плат электрический паяльник должен надежно заземлеться, чтобы предотвратить утечку входных зажимов устройства. При обычном использовании остаточное тепло электрического паяльника может быть использовано для сварки после выключения питания и должно быть сварено вначале.