1.摩擦:在日常生活中,任何兩種不同材料的物體接觸後再分開,就可以產生靜電,而產生靜電最常用的方法,就是摩擦起電。材料的絕緣性越好,就越容易使用摩擦起電。此外,任何兩種不同物質的物體接觸後再分離,也能產生靜電。
2.感應:對於導電材料,由於電子可以在其表面自由流動,如將其置於電場中,由於同性相斥,異性相吸,正負電子就會發生轉移。
3、傳導:對於導電材料,由於電子可以在其表面自由流動,如與帶電物體接觸,就會發生電荷轉移。
二、靜電對電子工業的影響
集成電路元器件線路收縮、電壓降低、線路面積減少,使得器件抗靜電沖擊能力減弱,靜電場和靜電電流已成為這些高密度元器件的致命殺手。同時塑料制品等高絕緣材料的大量普遍使用,導致產生靜電的機會大量增加。日常生活中,如行走、空氣流動、搬運等都會產生靜電。人們壹般認為只有 CMOS 類型的芯片對靜電敏感,其實高度集成的元件電路都非常敏感。
A.靜電對電子元件的影響
1.靜電吸附灰塵,改變線路間的阻抗,影響產品的功能和壽命。
2.由於電場或電流損壞元器件的絕緣或導體,使元器件無法工作(完全破壞)。
3.由於瞬間電場或電流產生的熱量使元件受傷,仍能工作,但壽命受損。
B.靜電損傷的特點:
1.隱蔽性 人體不能直接感知靜電,除非發生靜電放電,但發生靜電放電時,人體並不壹定有觸電的感覺。這是因為人體感知到的靜電放電電壓為 2-3KV。
2.潛伏性 有些電子元件受到靜電損壞後性能並沒有明顯的下降,但很多時候放電的累積會對器件造成內傷而形成隱患,並增加器件對靜電的敏感性。問題已經出現,卻無從根治。
4.靜電放電損壞電路板工作的復雜性,由於電子產品精細、微小的結構特點和費時、費力、費錢、要求較高的復雜技術往往需要用到掃描電鏡等精密儀器,即使這樣有些靜電損壞現象也很難與其他原因造成的損壞區分開來,使人們誤把靜電損壞故障當成其他故障,這在沒有充分認識靜電放電的危害性之前往往歸結為靜電放電。這是對靜電放電的損害沒有充分認識,往往歸因於早期故障或對故障情況不清楚,從而不自覺地掩蓋了故障的真正原因。
5.ESD問題的嚴重程度表面上看似乎只影響到成品的使用者,但實際上也會影響到制造商的各個層面,如:保修、維修和公司聲譽等等。
三種 ESD 三種類型
1.人體型 即當人體活動時身體與衣服之間的摩擦產生的摩擦電荷。當人拿著對 ESD 敏感的設備而沒有先將電荷拽到地面上時,摩擦電荷就會移動到對 ESD 敏感的設備上,造成損壞。
2.微電子器件帶電型既指這些ESD敏感器件,特別是對於塑料零件,當在自動化生產過程中,會產生摩擦電荷,而這些摩擦電荷會通過低電阻線路非常迅速地瀉到高導電性的牢固接地表面,從而造成損壞;或者通過感應使ESD敏感器件中的金屬部分帶電而造成損壞。
3.場敏型即周圍存在強電場,可能來自塑料材料或人體衣物,電子轉換將跨越氧化層發生。如果電位差超過氧化層的介電常數,側面就會產生電弧破壞氧化層,結果就是短路。
四、靜電防護
1.接地是將靜電放電線路直接連接到大地,這是最直接有效的防靜電措施,對於導體通常采用接地方法,如人工帶防靜電腕帶和工作臺接地。
接地通過以下方法實現:
1)人體通過腕帶接地。
2)人體通過防靜電鞋(或鞋帶)和防靜電地板接地。
3) 工作面接地。
4) 測試儀器、工具架、烙鐵接地。
5) 防靜電地板、地墊接地。
6) 防靜電轉運車、箱、架盡量接地。
7)防靜電轉運車、箱、架盡量接地。