ESD静电防护

 

ESD的意思简单的说就是“静电释放”的意，它是英文：Electro-Static discharge 的缩写，即"静电放电"的意思。静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦等。静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。人体自身的动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。静电放电引起的组件击穿损害是电子工业*普遍、*严重的静电危害,它分硬击穿和软击穿.硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效；软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降。而磨擦起电和人体静电是电子、微电子工业中的两大危害源。因此，在电子工业生产过程中每一道工序都要防止静电放电造成的击穿而造成大量报废，美国每年因静电放电致使半导体器件的损失达100亿美元，英国达20亿美元，日本的微电子产品报废损失中有70%是因静电放电造成的，更可怕的是有些超大规模集成电路在出厂时已被部分伤击伤，但未完全断开，而造成产品良率降低及使用寿命缩短，甚或在航天或重大领域则可能造成不可挽回的事故，所以ESD是在微电子应用领域中非常严重的问题。
 

ESD控制的重要性:

ESD尽管放电的电压可能高达数千伏，但由于电量有限，放电时间在瞬间完成，因此造成的损伤往往是半导体介质层击穿和金属层的半熔化，损伤难以在后段的检测当中直接发现，但造成的损伤往往让产品到了终端用户手中才显现出来，而这是我们*不能接受的；其次，ESD造成的经济损失会随着产业链逐级放大，ESD直接损伤的是元器件，但随着产品的组装和集成，*终影响的是产品和系统，损失会逐级放大，而上游企业若因而招致的下游客户的索赔会远远超出其产品的价值；*后，也是*重要的，ESD控制要解决的不是一个单纯的技术问题而是系统性的工程，它涉及到了材料工艺、质量管理、可靠性分析、员工培训、检测审核等各个方面的工作，ESD控制水平的高低实际反映的是其可靠性和质量管理水平的高低，因此，它也就成为了EMS客户在选择供货商时关注的核心条件之一。
 

ESD防护的常见方式:

因此可知在电子工业中的防静电措施甚为重要，主要防静电方式为静电泄露、耗散、中和、增湿，屏蔽与接地。具体常见的方式为建置防静电生产环境及操作及包装方式，采用防静电地板、防静电桌椅、防静电材料、离子风机、屏蔽袋及各式接地系统，人员穿戴防静电衣帽、防静电手腕带、防静电鞋等各种方式来加强ESD防护，来降低静电放电危害保证产品质量及良率提高。而电子工业生产环境中人体是*普遍存在的静电危害源。对于静电来说，人体是导体，所以主要的防静电措施即是加强对人体采取接地的措施。*常见的方法为: 使用防静电地面、防静电鞋袜（静电从脚导到大地）及戴防静电腕带并接地（静电从手导到大地）。由此可知，除了标准防静电地板的建置外，对于人员的防静电检测就显得格外重要，主要是使用人体综合静电测试仪检测人员穿戴之防静电手腕带及防静电是否正常在标准范围内，不能太低或偏高。为何不能太低?从防静电的角度，人体总的对地电阻越小越好，但*小值受到安全方面的限制，人体必须具有一定值的对地电阻，以便万一发生金属设备或装置与工频电源短接的情况下该电阻能够限制流过操作的人体上的电流，所以太低可能发生漏电时之工安事件。太高呢?手腕带或防静电超出标准阻值高值，人体产生之静电无法正常透过手腕带或防静鞋导出，就可能发生静电放电击伤电子组件之静电危害，所以正确穿戴防静手腕带、防静电鞋及保证其正常未失效的检测是为进入生产车间重要步骤。