封装中的静电防护.docVIP

毕业设计（论文） 专 业 班 次 姓 名 指导老师 成都电子机械高等专科学校 二0一 一 年 封装中的静电防护 摘要：随着电子行业的不断发展，电路的集成度越来越高，一旦受到ESD的损伤，一块电路板上，牵连的电子器件也就越来越多，其损失是相当巨大的。然而静电作为一种自然现象，是无法达到彻底消除的，我们只有依据相关原理，尽可能地防止它给生产线带来损失。又由于，静电几乎是处处可见，产生频繁，所以我们不可能只是单一的采取某些措施，而最好的方法是建立并完善一套静电防护系统，以达到保护敏感电子元器件的生产制造。 [关键词] 电子；ESD；静电防护；系统 目 录 第一章 绪 论 3 第二章 ESD基础 5 2.1 静电起电原理 5 2.2 静电的来源及特点 5 2.3 ESD的含义 6 2.4 日常生活中的ESD现象 6 2.5 ESD对集成电路造成的损伤 7 2.6 ESD的常见模型以及工业标准 10 第三章 静电防护 13 3.1 目的和原则 13 3.2 基本思想和技术途径 13 3.2.1 工艺控制法 13 3.2.2 泄漏法 15 3.2.3 静电屏蔽法 27 3.2.4 复合中和法 28 3.2.5 整净措施 37 3.3 静电防护系统设计 39 第四章 结 论 46 结 语 47 致 谢 48 参考文献 49 第一章 绪 论 在本世纪70年代以前，很多静电问题都是由于人们没有ESD意识而造成的。这是因为大多数ESD损害发生在人的感觉以下,因为人体对静电放电的感知电压约为3KV，而许多电子元件在几百伏甚至几十伏时就会损坏，通常电子器件被ESD损坏后没有明显的界限，把元件安装在PCB上以后再检测，结果却出现很多问题，分析也相当困难。特别是潜在损坏，即使用精密仪器也很难测量出其性能有明显的变化，所以很都电子工程师和设计人员都怀疑ESD，近年实验证实，这种潜在损坏在一定时间以后，电子产品的可靠性明显下降。 随着集成电路技术的迅速发展，生产规模的扩大和集成化程度的提高，使得静电放电（ESD）的危害严重影响到电子产品的质量和性能。在电子工业领域，由于ESD的影响，没过每年造成的损失月100亿美元，英国每年损失为35亿英镑，日本不合格的电子器件中有70%是有静电引起。在我国，因静电造成的的损失也很严重。人们已经充分意识到静电给电子器件所带来的危害。 在电子、通信、航空航天等高新产业迅速崛起的当今，尤其是电子仪器仪表和设备等电子产品日趋小型化、多功能及智能化。高密度集成电路已经成为电子工业对上述要求中不可缺少的器件。这种器件具有线间距短、线细、集成度高、运算速度快、低功率和输入阻抗高的特点，因而导致这类器件对静电越来越敏感。 静电放电是导致元器件击穿危害和对电子设备的运行产生干扰的主要原因。在电子产品的生产中，从元器件的预处理、安装、焊接、清洗、至单板测试、总测、直到包装、储存、发送等工序，都有可能产生对器件的静电放电击穿危害。因此，静电防护显得越来越重要。 静电作为一种自然现象，不让它产生几乎是不可能的，但是，把它的存在控制在危险的水平下，使其造成的损失尽可能减小，则是可以做得到的。有效地进行静电防护与控制，依赖于对静电现象的认识和对其发生、存在、消除的控制；依赖于掌握和了解静电与环境条件的关联性和静电发生的规律。 本文主要研究在封装工艺当中，对于静电防护的一系列方法。建立一套完善的静电防护系统，将有助于减轻静电对于电子产品的损害，减小生产厂商的损失，确保电子元器件在工作时不会对将来埋下安全隐患。比较适用于各类敏感电子元器件的生产。 第二章 ESD基础 2.1 静电起电原理 图2-1 静电起电原理示意图 造成不平衡电子分布的原因是电子受到外力而脱离轨道，这个外力包括各种能源，如动能、位能（势能）、热能、化学能等等，它使电子获得足够能量而做功逃逸。 2.2 静电的来源及特点 1.人体是最重要的静电源，这主要有三个方面的原因： ①其一，人体接触面广，活动范围大。 ②其二，人体与大地之间的电容低，少量的人体静电荷即可导致很高的静电势。 ③其三，人体的电阻较低，相当于良导体，人体某一部分带电即可造成全身带电。 2.仪器和设备的静电 仪器和设备也会由于摩擦或静电感应而带上静电。仪器设备带电后，与元器件接触也会产生静电放电，并造成静电损伤。 3.器件本身的静电 电子元器件的外壳(主要指陶瓷、玻璃和塑料封装管壳)与绝缘材料相互摩擦，也会产生静电。器件外壳产生静电后，会通过某一接地的管脚或外接引线释放静电，也会对器件造成静电损伤。 4.其它静电来源