SMT生產(chǎn)線不可不防靜電的破壞(一)
2020/4/13 來(lái)源:東莞市華賢電子科技有限公司
在SMT生產(chǎn)線車(chē)間,防靜電一直是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。據(jù)美國(guó)靜電放電協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字估計(jì),在SMT線車(chē)間發(fā)生的不明損壞中,約25%來(lái)自靜電放電破壞,每年損失金額高達(dá)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(jīng)接通電源的情況下,產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移,其中最常見(jiàn)的情況,就是當(dāng)兩種物質(zhì)互相接觸產(chǎn)生電荷,一旦持續(xù)積聚至出現(xiàn)電壓差時(shí),可以沖破物質(zhì)間的絕緣體(可以是空氣或其他物質(zhì)),繼而產(chǎn)生靜電放電。閃電就是一個(gè)明顯例子。
事實(shí)上,靜電放電問(wèn)題由來(lái)已久。隨著半導(dǎo)體的誕生,元件的體積越來(lái)越小,這個(gè)問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重。
靜電放電可以不同形式出現(xiàn),由小至50伏到大至上千伏不等。人體只能感覺(jué)到兩千伏以上的靜電,畢竟所產(chǎn)生的電力非常微小,不會(huì)造成傷害。不過(guò),在電子生產(chǎn)線車(chē)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(huì)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(dǎo)體元件。
因此,當(dāng)元件被放置在一個(gè)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(jiān)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(duì)是經(jīng)不起靜電的考驗(yàn)的。
一旦發(fā)生靜電放電,所產(chǎn)生的電流會(huì)很強(qiáng),雖然時(shí)間僅在十億分之一秒至一百萬(wàn)分之一秒間,就在這電光火石間,元件已經(jīng)遭到永久性的破壞,其中可以分為兩種:災(zāi)難性損壞及潛在性損壞。
災(zāi)難性損壞:當(dāng)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(guò)基本檢測(cè)已經(jīng)可以發(fā)現(xiàn),工廠需對(duì)其進(jìn)行返工。
由環(huán)球儀器先進(jìn)工藝實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn),他們對(duì)一臺(tái)正在進(jìn)行LED組裝的插件機(jī),施加高達(dá)五千瓦的電力。然后在球鍵合晶片正上方,通過(guò)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(shù),可見(jiàn)在晶片表層上的金色盤(pán)圓周邊上,出現(xiàn)遭到靜電破壞的痕跡。
潛在性損壞:當(dāng)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(cè)中也未能發(fā)現(xiàn),但功能時(shí)好時(shí)壞,也不知道可以維持多久,使產(chǎn)品變得不穩(wěn)定。如果使用在醫(yī)療或軍工產(chǎn)品上,后果將是十分嚴(yán)重。
到底,我們?cè)撊绾畏乐轨o電呢?