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靜電防護的基本思路和技術途徑

2016-10-12

靜電放電會對器件造成損害，但通過采取正確和適當的靜電防護和控制措施，建立靜電防護系統，那么就可以消除或控制靜電放電的發生，使其對元器件的損害降至最小。對靜電敏感器件進行靜電防護和控制的基本思想有兩條：

(1) 對可能產生接地的地方要防止靜電的聚集，及采取一定的措施，避免或減少靜電放電的產生，或采取“邊產生邊泄漏”的方法達到消除電荷積聚的目的，將靜電荷控制在不致引起產生危害的程度。

(2) 對已存在的電荷積聚，迅速可靠地消除掉。
所以生產過程中靜電防護的核心是“靜電消除”。為此可建立一個靜電完全工作區，即通過使用各種防靜電制品和器材，采用各種防靜電措施，使區域內的可能產生的靜電電壓保持在對最敏感器件安全的閾值下。其基本途徑有：

(1) 工藝控制法

旨在使生產過程中盡量少產生靜電荷.為此應從工藝流程、材料選擇、設備安裝和操作管理等方面采取措施，控制靜電的產生和積聚，抑制靜電電位和靜電放電的能力，使之不超過危害的程度。
如在半導體制造過程中，當高速器件的淺結形成工序完成后，對沖洗用的去離子水的電阻率就必須控制。雖然電阻率越高，潔凈效果越好，但電阻率越高。絕緣性越越好，在芯片上產生的靜電就越高。因此一般要控制在略高于8MΩ的水平，而不能是初始工序用的16－17MΩ。還有在材料選擇上，包裝材料要采用防靜電材料，盡量避免未經處理的高分子材料。

(2) 泄漏法

旨在使靜電通過泄漏達到消除的目的。通常采用靜電接地是電荷向大地泄漏；也有采用增大物體電導的方法使接地沿物體表面或通過內部泄漏，如添加靜電劑或增濕。最常見的是工作人員帶的防靜電腕帶，靜電接地柱。

(3) 靜電屏蔽法

根據靜電屏蔽的原理，可分為內場屏蔽和外場屏蔽兩種。具體措施是用接地的屏蔽罩把帶電體與其它物體隔離開來，這樣帶電體的電場將不會影響周圍其它物體（內場屏蔽）；有時也用屏蔽罩八被隔離的物體包圍起來，使其免受外界電場的影響（外場屏蔽）。如GaAs器件包裝多采用金屬盒或金屬膜。

(4) 復合中和法

旨在使靜電荷通過復合中和的辦法，達到消除的目的。通常利用接地消除器產生帶有異號電荷的離子與帶電體上的電荷復合，達到中和的目的。一般來說當帶電體是絕緣體時，由于電荷在絕緣體上不能流動，所以不能采用接地的辦法泄漏電荷，這時就必須采用靜電消除器產生異號離子去中和。如對生產線傳送帶上產生的靜電荷就采用這種方法進行消除。

(5) 整凈措施
旨在避免尖端放電的現象。為此，應該盡可能使帶電體及周圍物體的表面保持光滑和潔凈，以便減少尖端放電的可能性
防靜電接地系統防靜電接地工程

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