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Donn G. Bellmore

環(huán)球儀器公司

什么是ESD？

HBM)、機(jī)器模型(MM)、帶電器件模型(CDM)以及電場(chǎng)對(duì)器件的影響等。對(duì)于自動(dòng)裝配設(shè)備而言,主要考慮后三種損壞模型(模式),我們?cè)谙旅娣謩e進(jìn)行討論。

機(jī)器模型/模式 自動(dòng)裝配設(shè)備使用導(dǎo)軌、傳動(dòng)帶、滑道、元件運(yùn)送器和其他裝置來移動(dòng)器件使之按工藝要求的方向運(yùn)動(dòng),如果設(shè)備設(shè)計(jì)不當(dāng),傳動(dòng)帶和運(yùn)送系統(tǒng)上可能會(huì)積累大量電荷,這些電荷將在工藝過程中通過器件泄放。設(shè)備部件通過器件放電就稱為機(jī)器模型/模式。

帶電器件模型/模式 如果一個(gè)器件因某種原因累積了電荷并與一個(gè)帶電少的表面相接觸,電荷就會(huì)通過器件上的導(dǎo)電部分泄放。當(dāng)器件向其他材料放電時(shí),就稱為帶電器件模式,用帶電器件模型表示。

電場(chǎng)影響 電場(chǎng)感應(yīng)會(huì)在IC阻性線路間產(chǎn)生電位差,引起絕緣體介質(zhì)擊穿。造成失效的另一個(gè)原因是器件上的電荷在電場(chǎng)中會(huì)被極化,從而產(chǎn)生電位差并向異性電荷放電,形成雙重放電或中和。在ESD控制中使用了具有不同電阻特性的材料,這些材料用在自動(dòng)裝配設(shè)備中可以獲得理想的效果。描述材料電阻特性通常用表面電阻率或體電阻率。

常見概念及應(yīng)用

表面電阻率 簡(jiǎn)單地說表面電阻率就是同一表面上兩電極之間所測(cè)得的電阻值,將電極形狀和電阻值結(jié)合在一起通過計(jì)算可得到單位面積的電阻值。現(xiàn)在市面上可以買得到讀數(shù)為單位面積電阻值的測(cè)量?jī)x。

6Ω和10⁶Ω?cm的材料。

12Ω或10¹²Ω?cm的材料。

防靜電材料 “防靜電”指的是能夠抑制電荷累積,可以在材料制造過程中添加或者局部加入某種物質(zhì)得到這種特性。防靜電材料無需用表面或體電阻率表示。

導(dǎo)電添加劑和薄膜 如果由于成本或者其他設(shè)計(jì)上的原因只能使用塑料材料或復(fù)合材料時(shí),可以使用添加劑改善靜電特性,將添加劑混入塑料材料中,根據(jù)添加劑和樹脂百分比不同可獲得所需的導(dǎo)電性或耗散性。

傳送帶 傳送帶用來輸送元件、PCB和其他器件,材料一般為塑料、纖維制品或橡膠。如果傳送帶要接收從機(jī)器其他部分傳來的器件,那么它應(yīng)該采用耗散性材料。當(dāng)傳動(dòng)帶表面電阻率為1～10⁶Ω時(shí),它會(huì)使帶電器件放電速度太快,對(duì)器件造成損害；當(dāng)表面電阻在10⁶～10⁹Ω時(shí),只要傳送帶通過轉(zhuǎn)輪滑輪和機(jī)架良好接地,傳送帶上就不會(huì)帶電。

導(dǎo)向裝置和導(dǎo)軌 導(dǎo)向裝置和導(dǎo)軌用來提供通道或者使器件放于一個(gè)固定的位置或保持一定的方向性,采用的材料應(yīng)能使電荷耗散掉并且防止器件摩擦生電。表面電阻率為10⁶Ω的材料具有良好耗散性而且不會(huì)損傷器件,如果送入的器件處于無靜電狀態(tài),也可以使用導(dǎo)電性材料(表面電阻率低于10⁶Ω)。

其它考慮因素

9Ω或體電阻率小于10⁹Ω?cm,這樣產(chǎn)生的電荷將會(huì)耗散掉,只要平臺(tái)或壓板部件接地良好就能防止電荷積聚。如果帶電器件落到導(dǎo)電的表面、在其上滑動(dòng)或是就放在上面,帶電器件都會(huì)向該表面泄放電荷,這也是帶電器件失效模式的一種情況。

6～10⁹Ω之間)并且接地良好,否則會(huì)形成帶電器件模式或機(jī)器失效模式。

6Ω,大于10³Ω,但是進(jìn)入生產(chǎn)線的器件不能帶有很高的電荷,否則會(huì)受到損害。

設(shè)備接地

安裝方式