静电危害与静电消除器技术简介

静电的物理特征有三点：
1． 有吸引和排斥力；
2． 有电场存在，与大地有电位差；
3． 产生放电电流。

在电子工业过程中从元器件的生产到使用的整个过程都会产生静电，按照阶段可以分为：
1． 元件制造过程：制造、切割、接线、检验、发货；
2． 印刷电路板生产过程：收货、验收、储存、插入、焊接、品管、包装；
3． 产品或设备制造过程：电路板验收、储存、装配、品管、出货；
4． 产品或设备使用过程：安装、试验、使用、保养；
5． 产品或设备维修过程：均会产生静电。

静电电压可能高达数千伏，甚至数万伏，而电流可能小于1毫安（μA），当电阻值小于1兆欧（MΩ）时就有可能发生静电短路而泄放静电能量。
静电产生后会在其周围形成静电场产生力学效应、放电效应及静电感应效应等。在上述几点效应中，放电效应造成的危害zui为严重。由于静电的存在，元器件容易吸附灰尘，它可改变线路间的阻抗影响元器件的功能或寿命。
静电的危害主要体现在静电放电（即ESD）环节。静电泄放电的时间只有毫秒级，瞬间脉冲高，平均功率可达千瓦以上，足以击穿元器件导致电子设备或系统失灵。
ESD损害的突出特点是随机性、无规律，和不易察觉性。在现代工业，特别是电子工业的大规模生产中，人们没有感觉到放电就已造成了静电损伤而且不易被检测出来，ESD对元器件的损害后果是导致硬击穿和软击穿。硬击穿是一次性造成芯片内热，二次击穿金属喷键、熔融介质、击穿表面等，zui终使集成电路*损坏，*失效。软击穿可造成元器件性能劣化或参数指标下降，但还没有*损坏，从而形成隐患，在zui后质量检测中很难被发现，在使用时静电造成的电路潜在损伤会使其参数变化、品质劣化、寿命降低，使设备运行一段时间后随温度、时间、电压的变化出现各种故障从而不能正常工作。如果受损芯片属于一些重要的控制系统，如：网络中心控制系统、自动播出控制系统、生产调度控制中心、电子作战指挥系统、自动导航系统、各种发射控制系统，其造成的危害有时是难以预料的。潜在的损伤实际上具有更大的危害，造成的直接或间接损失更为严重，有关资料证明ESD引起的器件损伤90%为潜在性的软击穿损伤，10%为立即失效的损伤类型。
另外静电感应和静电放电时产生电磁脉冲也具有一定的危害性：静电放电一般产生频率为几百千赫（kHz）~几十兆赫（MHz），电平高达几十毫伏的电磁脉冲干扰可使静电敏感器件（SSD）损坏。
有人认为加有ESD保护电路的集成电路板不怕静电破坏，实际上尽管加有保护电路确实能够起到一定的保护作用，但当人体或工作环境中带有上千伏静电时，虽然敏感器件内有保护电路也是无法承受的。所有的集成电路均对静电敏感，其不同之处只在于所能承受的阀电压值不同而已。

半导体及IC生产线上的静电及危害：
1．穿着尼龙衣、塑胶基底鞋在清洁地板上缓慢走动，人身会带静电7~8KV电压；
2．玻璃纤维制成的的晶体载料盒滑过聚乙稀桌面时，易产生10KV静电；
3．晶片装配线：晶片静电可达5KV，晶片装料盒35KV，工作服10KV，有机玻璃盖8KV，石英晶件1.5KV，晶片托盘6KV；
4．光刻间塑料地面500~1000V，金属网隔地面500~1000V，扩散间塑料地面500~1500V，塑料墙面约700V，金属活动皮革椅面500~3000V。

静电电场力的危害：
元器件在静电电场力的作用下，吸附粉尘、污物，从而增大泄露或造成短路使性能受损，成品率大大下降。如粉尘颗粒在100微米，铝线宽度在100微米，薄膜厚度在50微米以下时，zui易使产品报废。这类情形多发生在腐蚀、清洗、光刻、点焊和封装等工艺过程中。

各类元件耐静电压值
类　型 耐放电压值（V）
VMOS 30~1800
MOSFET 100~200
GaAsFET 100~300
EP ROM 100
运算放大器 190~2500
JFET 140~700
肖特基二极管 300~3000
双极型晶体管 380~7000
可控硅 680~1100
肖特基TTL 300~2500
COMS 250~3000

从表中我们可以了解到集成电路对静电的敏感性，各种芯片不同之处在于所能承受的耐静电电压值不同而已。实际工用条件中，几乎30V的静电电压直接接触器件就足以毁坏或降低其性能，硬盘磁头更是受到3V以下静电影响，使其合格率降低。

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