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SMT貼片加工過(guò)程中是否會(huì)遇到原因不明的不良？pcbA已經(jīng)測(cè)試后卻也突然失效，這是SMT加工人員操作的失誤還是PCB本身就存在的問(wèn)題？我們就來(lái)聊一聊不注意就造成不良的的靜電。

電子工業(yè)中，摩擦起電和人體帶電時(shí)有發(fā)生，電子產(chǎn)品在生產(chǎn)、包裝運(yùn)輸及裝聯(lián)成整機(jī)的加工、調(diào)試、檢測(cè)的過(guò)程中，難免會(huì)受到外界或自身的接觸摩擦而形成很高的表面電位。如果操作者不采取靜電防護(hù)措施，人體靜電電位可高達(dá)1.5~3kV。因此無(wú)論摩擦起電還是人體靜電，均會(huì)對(duì)靜電敏感器件造成損壞。根據(jù)靜電的力學(xué)和放電效應(yīng)，其靜電損壞大體上分為兩類(lèi)；一類(lèi)是由靜電引起的靜電吸附，另一類(lèi)是由靜電放電引起的靜電敏感器件的擊穿（靜電擊穿和軟擊穿）。

一、靜電吸附

半導(dǎo)體和半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中廣泛采用SiO2及高分子物質(zhì)的材料，由于它們的高絕緣性，在生產(chǎn)過(guò)程中易積聚很高的靜電，并吸附空氣中的帶電微粒，導(dǎo)致半導(dǎo)體介面擊穿、失效。為了防止危害，半導(dǎo)體和半導(dǎo)體器件的制造必須在潔凈室內(nèi)進(jìn)行。同時(shí)，潔凈室的墻壁、頂棚、地板和操作人員及一切工具。器具均采取放靜電措施。

二、靜電擊穿和軟擊穿

超大規(guī)模集成電路的集成度高、輸入阻抗高，這類(lèi)器件受靜電的損壞越來(lái)越明顯。在生產(chǎn)中，人們又常把對(duì)靜電反應(yīng)敏感的電子器件稱(chēng)為靜電敏感器件。這類(lèi)電子器件主要是指超大規(guī)模集成電路，特別是金屬氧化膜半導(dǎo)體（MOS）器件，受靜電擊穿的概率更高。

靜電放電對(duì)靜電敏感器件的損害主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：

（1）硬擊穿：一次性造成整個(gè)器件的失效和損壞。

（2）軟擊穿：造成器件的局部損傷，降低了器件的技術(shù)性能，而留下不容易被發(fā)現(xiàn)的隱患，以致設(shè)備不能正常工作。軟擊穿帶來(lái)的危害有時(shí)比硬擊穿更危險(xiǎn)，軟擊穿初期器件性能稍有下降，在使用過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，發(fā)展為器件的性失效，并導(dǎo)致設(shè)備受損。

靜電導(dǎo)致器件失效的機(jī)理大致有以下兩個(gè)原因：因靜電電壓而造成的損害，主要有介質(zhì)擊穿、表面擊穿和氣弧放電；因靜電功率而造成的損害，主要有熱二次擊穿、體積擊穿和金屬?lài)婂內(nèi)廴凇?/span>

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ESD是英文electronstaticdischarge的縮寫(xiě)，原意是靜電放電，通常也指對(duì)靜電放電的防護(hù)（也就是我們平時(shí)所說(shuō)的靜電防護(hù)或防靜電）

電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，已經(jīng)讓電子產(chǎn)品的功能越來(lái)越強(qiáng)大，體積卻越來(lái)越小，但這都是以電子元器件的靜電敏感度越來(lái)越高為代價(jià)的。這是因?yàn)?，高的集成度意味著單元線路會(huì)越來(lái)越窄，耐受靜電放電的能力越來(lái)越差，此外大量新發(fā)展起來(lái)的特種器件所使用的材料也都是靜電敏感材料，從而讓電子元器件，特別是半導(dǎo)體材料器件對(duì)于SMT加工貼片生產(chǎn)、組裝和維修等過(guò)程環(huán)境的靜電控制要求越來(lái)越高。

在電子產(chǎn)品SMT加工生產(chǎn)、使用和維修等環(huán)境中，又會(huì)大量使用容易產(chǎn)生靜電的各種高分子材料，這無(wú)疑給電子產(chǎn)品的靜電防護(hù)帶來(lái)了更多的難題和挑戰(zhàn)。

盡管人類(lèi)發(fā)現(xiàn)靜電已經(jīng)有數(shù)千年的歷史，但對(duì)于電子行業(yè)來(lái)講，靜電防護(hù)遠(yuǎn)非想象的那么簡(jiǎn)單

（1）SMT加工貼片生產(chǎn)工藝中材料和物品的復(fù)雜性：

電子產(chǎn)品的制造從元器件SMT加工貼裝生產(chǎn)到組裝，再到使用維修的過(guò)程中會(huì)使用半導(dǎo)體、金屬、各種封裝材料、線路板基材、機(jī)殼、機(jī)座等多種原料，而生產(chǎn)設(shè)備、操作工具、操作環(huán)境、包裝容器等又會(huì)使得有可能與電子器件相接觸的物品和材料更加繁多。材料之間的接觸分離、摩擦、感應(yīng)等都會(huì)產(chǎn)生靜電，而且這些物品當(dāng)中有又相當(dāng)多使用的是靜電容易產(chǎn)生不易的高分子絕緣材料，這些都無(wú)疑會(huì)增加電子產(chǎn)品靜電損傷的風(fēng)險(xiǎn)和靜電防護(hù)的難度

（2）電子產(chǎn)品SMT加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，一個(gè)環(huán)節(jié)的閃失都會(huì)造成靜電防護(hù)的失敗

電子產(chǎn)品制造過(guò)程，從半導(dǎo)體材料到最終的組裝要經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體制造、晶片、裝片、固定、鍵合、封裝、電路板制作、SMT加工貼裝焊接、插接、裝配、測(cè)試等多個(gè)環(huán)節(jié)經(jīng)歷各環(huán)節(jié)不同廠家數(shù)百個(gè)工序，一個(gè)環(huán)節(jié)上的靜電都可能對(duì)器件造成損傷。一旦哪一個(gè)環(huán)節(jié)的靜電保護(hù)不夠就意味最終產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題。而全過(guò)程系統(tǒng)化地控制靜電也是電子行業(yè)靜電防護(hù)的一個(gè)重要特點(diǎn)。

（3）SMT加工貼片生產(chǎn)中人員因素會(huì)增加靜電防護(hù)的難度：

盡管現(xiàn)代電子產(chǎn)品生產(chǎn)自動(dòng)化程度越來(lái)越高，但在整個(gè)制造過(guò)程離開(kāi)人員操作是不可能的。相比機(jī)器設(shè)備人的活動(dòng)要復(fù)雜的多，人對(duì)器件的操作要復(fù)雜的多，因而人體靜電的防護(hù)要比設(shè)備和環(huán)境要復(fù)雜的多。同時(shí)，人作為生產(chǎn)的主宰，人員防靜電的意識(shí)和靜電防護(hù)的操作水平會(huì)最終決定靜電防護(hù)是否有效。這些都會(huì)增加靜電防護(hù)的難度。

（4）SMT加工器件越來(lái)越敏感，要求越來(lái)越嚴(yán)格：

電子技術(shù)的進(jìn)步可以說(shuō)是集成化的提高和新的半導(dǎo)體材料的使用，集成化的提高意味著器件耐受靜電擊穿的能力的降低。當(dāng)今集成電路的最小線寬已經(jīng)降到了45nm這意味著按照10MV/CM計(jì)算的理論耐擊穿能力只有45V，可能只是我們彎腰撿起一片紙張時(shí)產(chǎn)生的靜電壓的1/20，而另一些領(lǐng)域，如硬盤(pán)行業(yè)中的生產(chǎn)對(duì)靜電控制的要求已經(jīng)降到5V以下，這些必定對(duì)于靜電防護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)。

靜電的基本物理特性為：吸引或排斥，與大地有電位差（電壓非常高），會(huì)產(chǎn)生放電電流。這三種特性能對(duì)電子器件的影響：

1．靜電吸附灰塵，降低元件絕緣電阻（縮短壽命）。

2．靜電放電破壞，使元件受損不能工作（破壞）。

3．靜電放電電場(chǎng)或電流產(chǎn)生的熱，使元件受傷（潛在損傷）。

4．靜電放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)幅度很大（達(dá)幾百伏/米）頻譜極寬（從幾十兆到幾千兆），對(duì)電子產(chǎn)器造成干擾甚至損壞（電磁干擾）

如果元件全部破壞，必能在生產(chǎn)及品管中被察覺(jué)而排除，影響較??；如果元件輕微受損（隱性的），在正常測(cè)試情況下不易發(fā)現(xiàn)，在這種情形下，常會(huì)因經(jīng)過(guò)多層之加工，甚至已在使用時(shí)，才發(fā)現(xiàn)破壞，不但檢查不易，而且其損失亦難以預(yù)測(cè)。比如微處理器遭受靜電隱性受損，在運(yùn)行中就會(huì)處理不正常和死機(jī)等現(xiàn)象出現(xiàn)。

貼片是一種封裝，稱(chēng)為smt，貼片封裝是指元件直接焊在pcb板的焊盤(pán)上，其封裝只能放在一層，不像dip元件，焊接時(shí)對(duì)于pin腳很少（像一般的電阻電容），腳步密度不大的smt件可以手工焊，但對(duì)于腳密度大，間距小的（像一些芯片）這些就要用貼片機(jī)了！

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