静电基本知识课件

1、 静 电 基 本 认 识 What is ESD1第1页，共28页。2静电的基本认识包括:1.何谓静电?2.静电如何产生?3.静电带来的问题?4.何谓静电敏感组件?第2页，共28页。 3第3页，共28页。4第4页，共28页。静 电 是 什 幺?*自然规律是试图将正电荷和负电荷保持平衡,理想的物体应保待不带电的中性状态.*当物体表面的分子带有电荷或极化时,带电现象就出现了.*任何一种材料都可能带静电,而产生静电的最普通方式,就是感 应和摩擦生电.*从发生的结果来看,所谓静电应为离子在两接触面产生位移.5第5页，共28页。6第6页，共28页。静 电 如 何 产 生 ?*摩擦是产生静电的主要方法*当

2、两个物体表面紧密接触,然后在分开时,一个物体的表面就会因失去电子而带正电荷, 而另一个物体的表面也会因得到等量的电子而带 负电荷.(如图1)7第7页，共28页。 图1,由材料的接触和分离形成静电电荷.8第8页，共28页。接触面图2.二种材料中电子从一个原子移到另一个原子图2.所示当二种材料接触,由于在材料A中其原子核对其最外围电子的吸收力较小, 因此附到材料B上,最后A极性为“+”, B为“-”.10 第9页，共28页。摩擦生电强弱之系列+ Hand 人 手Asbestos 石 棉Glass 玻 璃Human Hair 人 发Nylon 耐 隆Wool 羊 毛Lead 铅Silk 丝Paper

3、 纸 张Cotton 棉 花Steel 钢 铁Wood 木 材Acetate Rayon 醋酸螺莹丝Orlon 奥 龙Saran 莎冉树脂(包食物用透明膜)Polyethylene 聚乙烯树脂- Teflon 铁氟龙11第10页，共28页。 当带电的物体产生静电场时, 应生电现象就产生了.如果你将一块导电体放置于感应导电体中,它将会获取静电荷,而全然不必与原带 电子接触.12感 应 生 电第11页，共28页。感 应 生 电对导电材料, 因电子能在它的表面自由流动,所以有其它两种方式可令其上产生静电荷. 第一种由感应造成, 机理作用示图4(a),(b),(c).第二种由接触产生,其机理作示图5(

4、a),(b),(c).13第12页，共28页。图4(a). 从A处发生电场E,在导体B上感 应出的极性.图4(b).当导体B接地,电子从地流入将所有正电荷中和.图4(c)断去接地时,导体B变成负电荷.AB14第13页，共28页。图5(a).导体B开始时呈中性状态.图5(b).导体A和B相互接触时,电荷从A流向B直至电压平衡.图5(c).最后导体B带有电荷.15第14页，共28页。16静电的基本物理特性1.有吸引或排斥的力量.(F= )2.有电场存在,与大地有电位差.(V= )3.会产生放电电流.(I= )VRQC14Q1 Q2rN2第15页，共28页。静电所带的问题*组件吸附灰尘改变线路间的阻

5、抗,影响组件的功能或寿命.*静电放电现象对敏感的电子装置所造成的破坏,包括因电场或电流坏组件绝缘层和导体,使组件不能工作 (完全破坏)以及因瞬间的电场软击穿或电流产生过热使组件 受伤, 仍然工作, 但是寿命受损.*静电使微处理器产生误操作和死循环.*静电荷所引起的生产线和制造流程方面的问题.17第16页，共28页。静电电荷对微电子工业的影响由静电电荷所形成的主要问题是:(1) 微污染.(2) ESD失效18第17页，共28页。微 污 染因为任何时候芯片本身或空气中的灰尘粒子带 有电荷,在它附近即会出现一个电场,靠近这些材料将感应由此被极化. 库伦力F即会出现并将它们拉在一起, 如果两者带 有不

6、相同的电荷,那结果更不用说了.19第18页，共28页。图6,由于B上发生极化而感出库伦力FAFB20第19页，共28页。21不同器件SiO2层横截面及下一代发展趋势第20页，共28页。ESD 失 效大规模的生产,包装或测试过程中,静电放电对电子装置所造成的危害是无须置疑的. 随着对器件体积各容限的要求的提高,电路尺寸也已不断地减少,但这也使得器件对静电放电的危害的承受力的将下降.特别是在专为越来越低的工作电压所设计的电路中,微小的电荷就能导致件损坏.22第21页，共28页。ESD 3 种 型 式就工业上发现,ESD基本上有3 种型式, 它们会引起ESD敏感的降质或损坏有:1.人体型式.2.微电

7、子器件带电型式.3.场 感 应 型 式23第22页，共28页。人 体 型 式人体型式即指当人体活动时身体和衣服之间的摩擦产生摩擦电荷.若人们手持ESD敏感的装置而不先泄放电荷到地,摩擦电荷将会移向ESD敏感的装置而造成损坏.24第23页，共28页。静电电压在工作室25第24页，共28页。微电子器件带电型微电子器件带电型式即这些ESD敏感的装置,尤其对塑料件,当在自动化生产过程中,会产生摩擦电荷,而这些摩擦电荷通过低电阻的线路非常迅速地泄放到高度导电的牢固接地表面,因此造成损坏.26第25页，共28页。场 感 应 型 式场感应型式即指有强电场围绕,这可能来之于塑料件或人的衣服,会发生电子极化跨过氧化层.若电子差超氧化层的介电常数,则会产生电弧以破坏氧化层,其结果短路.27第26页，共28页。半导体装置的静电敏感度-静电敏感器件(Static Sensitive Device 简称SED)28第27页，