在SMT生产线车间,防静电一直是一项挑战。据美国静电放电协会的统计数字估计,在SMT线车间发生的不明损坏中,约25%来自静电放电破坏,每年损失金额高达50亿美元。
什么是静电放电(ESD)?
静电放电是指任何物体在未经接通电源的情况下,产生电荷转移,其中*常见的情况,就是当两种物质互相接触产生电荷,一旦持续积聚至出现电压差时,可以冲破物质间的绝缘体(可以是空气或其他物质),继而产生静电放电。闪电就是一个明显例子。
事实上,静电放电问题由来已久。随着半导体的诞生,元件的体积越来越小,这个问题变得越来越严重。
静电放电可以不同形式出现,由小至50伏到大至上升伏不等。人体只能感觉到两千伏以上的静电,毕竟所产生的电力非常微小,不会造成伤害。不过,在电子生产线车间,这就是完全两码子事。
静电如何搞破坏?
灾难性损坏
当电子元件接触到静电放电后,电路遭到长久性破坏,功能完全丧失,通过基本检测已经可以发现,工厂需对其进行返工。
以下图片由环球仪器先进工艺实验室提供,他们对一台正在进行LED组装的插件机,施加高达五千瓦的电力。然后在球键合晶片正上方,通过LED镜片往下拍摄其Z切面。四张图片都是展示同一个样本,只是采用不同的放大和照明技术。从图片中,可见在晶片表层上的金色盘圆周边上,出现遭到静电破坏的痕迹。
潜在性损坏
当电子元件接触到静电放电后,部分电路遭到破坏(见下面),功能尚未完全丧失,在基本检测中也未能发现,但功能时好时坏,也不知道可以维持多久,使产品变得不稳定。如果使用在医疗或**产品上,后果将是十分严重。
下图显示在电压调节器上出现的潜在性损坏,它在损坏后维持了一个小时功能,终告完全失效。
到底,我们该如何防止静电呢?