Klassificering av risker med statisk elektricitet
Den största faran med statisk elektricitet ligger i elektrostatisk urladdning (ESD). ESD varar bara i millisekunder, med en hög momentan puls och en medeleffekt som överstiger kilowatt, tillräckligt för att bryta ner komponenter och orsaka att elektronisk utrustning eller system inte fungerar.
De framträdande egenskaperna hos ESD-skador är dess slumpmässighet, oförutsägbarhet och svårighet att upptäcka. I modern industri, särskilt inom storskalig elektronikproduktion, uppstår ESD-skador utan att folk märker det och är svåra att upptäcka. Konsekvenserna av ESD-skador på komponenter är hårt och mjukt nedbrytning. Hårt sammanbrott orsakar intern uppvärmning av chipet i ett steg, följt av sekundärt nedbrytning av metallbindning, smält media och ytdefekter, vilket i slutändan leder till fullständigt och permanent fel i den integrerade kretsen. Mjukt nedbrytning kan orsaka prestandaförsämring eller en minskning av parametrar för komponenter, men utan fullständig skada, vilket skapar dolda faror som är svåra att upptäcka vid slutlig kvalitetskontroll. Under användning kommer den potentiella skadan orsakad av statisk elektricitet på kretsen att orsaka förändringar i parametrar, kvalitetsförsämring och minskad livslängd, vilket leder till olika funktionsfel efter en period av drift på grund av förändringar i temperatur, tid och spänning, vilket i slutändan förhindrar normal drift. Om det skadade chipet tillhör ett kritiskt kontrollsystem, såsom ett nätverkscentralstyrsystem, automatiskt sändningskontrollsystem, produktionsschemaläggningskontrollcenter, elektroniskt krigföringskommandosystem, automatiskt navigationssystem eller olika uppskjutningskontrollsystem, kan den resulterande skadan vara oförutsägbar. Potentiella skador kan faktiskt vara farligare och orsaka allvarligare direkta eller indirekta förluster. Data visar att 90 % av ESD{10}}inducerad enhetsskada är potentiella mjuka nedbrytningsskador och 10 % är omedelbart fel.
Dessutom utgör elektromagnetiska pulser som genereras under elektrostatisk induktion och elektrostatisk urladdning också en viss fara: elektrostatisk urladdning genererar vanligtvis elektromagnetiska pulsstörningar med frekvenser som sträcker sig från hundratals kilohertz (kHz) till tiotals megahertz (MHz), och nivåer så höga som tiotals millivolt, vilket kan skada elektrokänsliga enheter (D).
Vissa människor tror att integrerade kretskort med ESD-skyddskretsar är immuna mot elektrostatiska skador. Men även om skyddskretsar ger visst skydd, även med interna skyddskretsar, tål inte känsliga enheter tusentals volt statisk elektricitet från människokroppen eller arbetsmiljön. Alla integrerade kretsar är känsliga för elektrostatisk urladdning; den enda skillnaden ligger i tröskelspänningen de tål.
Statisk elektricitet och faror på halvledar- och IC-produktionslinjer:
1. Att gå långsamt på ett rent golv medan du bär nylonkläder och plast-baserade skor kan generera en statisk spänning på 7-8KV på kroppen.
2. När en kristallbärare gjord av glasfiber glider över en polyetenskiva kan den lätt generera 10KV statisk elektricitet.
3. På wafer monteringslinjer: wafer statisk elektricitet kan nå 5KV, wafer laddningslådor 35KV, arbetskläder 10KV, plexiglas täcker 8KV, kvartskristaller 1,5KV, och wafer brickor 6KV.
4. I fotolitografirum når plastgolv 500-1000V; i metallnätpartitioner, 500-1000V; i diffusionsrum når plastgolv 500-1500V; plastväggar når cirka 700V; och rörliga metallstolsytor i läder når 500-3000V.