SMT生產線不可不防靜電的破壞(一)
2020/4/13 來源:東莞市華賢電子科技有限公司
在SMT生產線車間,防靜電一直是一項挑戰(zhàn)。據美國靜電放電協會的統計數字估計,在SMT線車間發(fā)生的不明損壞中,約25%來自靜電放電破壞,每年損失金額高達50億美元。
什么是靜電放電(ESD)?
靜電放電是指任何物體在未經接通電源的情況下,產生電荷轉移,其中最常見的情況,就是當兩種物質互相接觸產生電荷,一旦持續(xù)積聚至出現電壓差時,可以沖破物質間的絕緣體(可以是空氣或其他物質),繼而產生靜電放電。閃電就是一個明顯例子。
事實上,靜電放電問題由來已久。隨著半導體的誕生,元件的體積越來越小,這個問題變得越來越嚴重。
靜電放電可以不同形式出現,由小至50伏到大至上千伏不等。人體只能感覺到兩千伏以上的靜電,畢竟所產生的電力非常微小,不會造成傷害。不過,在電子生產線車間,這就是完全兩碼子事。
靜電如何搞破壞
空氣中存留的靜電,會令空氣離子化,繼而損壞靜電敏感的物料,即使是只有幾伏的靜電放電,也足以損壞半導體元件。
因此,當元件被放置在一個充滿靜電的環(huán)境中,它就有可能受損。若果元件本身較為堅固,像功率二極管,它能扺抗靜電;但如果元件體積很小及外殼很薄,則絕對是經不起靜電的考驗的。
一旦發(fā)生靜電放電,所產生的電流會很強,雖然時間僅在十億分之一秒至一百萬分之一秒間,就在這電光火石間,元件已經遭到永久性的破壞,其中可以分為兩種:災難性損壞及潛在性損壞。
災難性損壞:當電子元件接觸到靜電放電后,電路遭到永久性破壞,功能完全喪失,通過基本檢測已經可以發(fā)現,工廠需對其進行返工。
由環(huán)球儀器先進工藝實驗室提供的實驗,他們對一臺正在進行LED組裝的插件機,施加高達五千瓦的電力。然后在球鍵合晶片正上方,通過LED鏡片往下拍攝其Z切面。只是采用不同的放大和照明技術,可見在晶片表層上的金色盤圓周邊上,出現遭到靜電破壞的痕跡。
潛在性損壞:當電子元件接觸到靜電放電后,部分電路遭到破壞,功能尚未完全喪失,在基本檢測中也未能發(fā)現,但功能時好時壞,也不知道可以維持多久,使產品變得不穩(wěn)定。如果使用在醫(yī)療或軍工產品上,后果將是十分嚴重。
到底,我們該如何防止靜電呢?