Clasificarea pericolelor de electricitate statică
Principalul pericol al electricității statice constă în descărcarea electrostatică (ESD). ESD durează doar milisecunde, cu un puls instantaneu ridicat și o putere medie care depășește kilowați, suficientă pentru a defecta componentele și pentru a cauza funcționarea defectuoasă a echipamentelor sau sistemelor electronice.
Caracteristicile proeminente ale deteriorării ESD sunt aleatorietatea, imprevizibilitatea și dificultatea de detectare. În industria modernă, în special în producția de electronice-la scară largă, daunele ESD apar fără ca oamenii să observe și sunt greu de detectat. Consecințele deteriorării componentelor ESD sunt defecțiuni dure și defecțiuni ușoare. Defalcarea dură provoacă încălzirea internă a cipului într-o singură etapă, urmată de defalcarea secundară a legăturii metalice, a mediului topit și a defectelor de suprafață, ducând în cele din urmă la defectarea completă și permanentă a circuitului integrat. Defecțiunea moale poate cauza degradarea performanței sau scăderea parametrilor componentelor, dar fără deteriorare completă, creând astfel pericole ascunse care sunt greu de detectat în timpul inspecției finale a calității. În timpul utilizării, potențialele daune cauzate de electricitatea statică circuitului vor cauza modificări ale parametrilor, degradarea calității și reducerea duratei de viață, ducând la diverse disfuncționalități după o perioadă de funcționare din cauza modificărilor de temperatură, timp și tensiune, împiedicând în cele din urmă funcționarea normală. Dacă cipul deteriorat aparține unui sistem de control critic, cum ar fi un sistem de control al centrului de rețea, un sistem automat de control al difuzării, un centru de control al programării producției, un sistem de comandă electronică a războiului, un sistem de navigație automat sau diferite sisteme de control al lansării, daunele rezultate pot fi imprevizibile. Daunele potențiale pot fi de fapt mai periculoase, cauzând pierderi directe sau indirecte mai grave. Datele arată că 90% din deteriorarea dispozitivului-induse de ESD este o defecțiune potențială, iar 10% este o defecțiune imediată.
În plus, impulsurile electromagnetice generate în timpul inducției electrostatice și a descărcării electrostatice prezintă, de asemenea, un anumit pericol: descărcarea electrostatică generează de obicei interferențe de impuls electromagnetic cu frecvențe variind de la sute de kiloherți (kHz) la zeci de megaherți (MHz) și niveluri de până la zeci de milivolți, ceea ce poate deteriora dispozitivele sensibile la descărcarea electrostatică (SSD).
Unii oameni cred că plăcile de circuite integrate cu circuite de protecție ESD sunt imune la deteriorarea electrostatică. Cu toate acestea, în timp ce circuitele de protecție oferă o anumită protecție, chiar și cu circuite de protecție interne, dispozitivele sensibile nu pot rezista la mii de volți de electricitate statică din corpul uman sau din mediul de lucru. Toate circuitele integrate sunt sensibile la descărcarea electrostatică; singura diferență constă în tensiunea de prag pe care o pot suporta.
Electricitate statică și pericole pe liniile de producție de semiconductori și circuite integrate:
1. Mersul încet pe o podea curată în timp ce purtați îmbrăcăminte de nailon și pantofi pe bază de plastic-poate genera o tensiune statică de 7-8KV pe corp.
2. Când un suport de cristal din fibră de sticlă alunecă pe o masă din polietilenă, poate genera cu ușurință 10KV de electricitate statică.
3. Pe liniile de asamblare a napolitanelor: electricitatea statică a napolitanelor poate ajunge la 5KV, cutiile de încărcare a napolitanelor 35KV, hainele de lucru 10KV, capacele din plexiglas 8KV, cristale de cuarț 1.5KV și tăvi pentru napolitane 6KV.
4. În încăperile de fotolitografie, podelele din plastic ajung la 500-1000V; în pereți despărțitori din plasă metalică, 500-1000V; în camerele de difuzie, podelele din plastic ajung la 500-1500V; pereții din plastic ajung la aproximativ 700V; iar suprafețele metalice mobile din piele ajung la 500-3000V.