利用闭环管理实施ESD保护方案

1、利用闭环管理实施ESD保护方案利用闭环管理实施ESD保护方案为了提高成品率及最终产品的长期可靠性，电子制造商们需要对生 产工艺中各个关键部分的性能参数实行密切控制而采用自动闭环 反馈方式对工艺条件漂移（如印刷机或贴片机的性能漂移）进行实 时监控，能在产量明显下降之前就采取纠正措施。随着ESD设备的 不断发展，现在已能够把静电感应仪器连接起来形成一个闭合的监 控网络,使制造商能对传统上”看不见的”ESD和普遍存在的问题进 行全过程控制。有一种现象每一家电子制造商都遇到过,不论规模大小，同时一直不 能很好地对其进行测量和控制，这就是静电放电（ESD）。当一个带 静电荷的绝缘体靠近一个静电电势较低的

2、导体（如PCB上的一个 元件）时，就会引起ESD,任何一个带电物体都要吸引相等的异性电 荷来中和自身，它利用空气中的带电离子在两个物体之间进行传导 形成电流,出现小型雪崩效应。这股电流非常强烈，一般能产生足够的热量完全焰化掉半导体芯片 的内部电路;更糟糕的是这种损伤只有十分之一会在终测前使整个 元件失效，其余90%只造成电路部分损坏，也就是说它能够经过终测, 使得缺陷完全被忽略,而在发货给客户之后导致出现早期现场失 效。ESD在现代制造环境下为什么一直难以控制有两方面的原因。首 先,ESD破坏电子元件是完全感觉不到的,要产生能听到”啪啪”声的 放电需要约2,000V这么大的电荷积累,3,000

3、V电荷能够感到像一 次小的电击,5,000V才可看到火花。普通电路如CMOS或EPROM 芯片分别受到250V和100V的ESD电势即可能受到损伤,而越来 越多的现代电路器件包括奔腾处理器只要5V的电势就能使之瘫 痪。其次，产生ESD损伤的主要原因实际上来自于生产员工每天的普通 行为。工作台边工人的自然动作摩擦会形成400600V电势,如果 她们在打开或包装泡沫衬底纸箱或气泡塑料袋中的PCB过程中一 直接触的都是绝缘体，其身体表面上的净电荷积累可能达到约 26,000V。虽然这根本不是ESD本身的问题，可是如果生产线上的员工没有产 格遵守ESD控制制度，或者她们在处理PCB或元件时使用有故 障

4、、安装不当或没有足够保护的ESD屏蔽设备，很快就会出现问 题。ESD长期以来受不到重视，但却是电子装配中电路板与元件损伤的 常见原因之一。尽管大多数公司采用了某种形式的ESD保护措施, 但它一般只能给损伤提供最低限度的保护，制造商们总是错误地认 为她们是在ESD相当安全的环境里制造产品，实际上却并不是这 样。正是出于这些原因,ESD每年在成品率和早期现场失效方面使世界 电子工业要蒙受数十亿美元的损失。因此有效的ESD防护应和装 配工艺其它任何部分一样，被看成是对产品产量和质量至关重要的 因素之一。最近Semtronics制造的ESD设备在联网和防护能力上取得了一定 进展,能够对ESD进行精确控制和有效监控。简单地说，它经过将 ESD防护产品连成一个网络，用一个标准PC自动读取重要的ESD 数据并作分析，对整个生产流程进行控制。这种联网系统能发现发生的各个ESD事件并记录下来，同时还找出 它们发生的时间和地点例具体的工作台、日期和时间），以便于后 续的研究。另外，只要给出失效的最终产品的序号，它就能够把现场 失效与工厂里制造该产品时的实际ESD事件联系在一起。虽然这种ESD处理的精确性非常高，可是联网防护系统不论能力如 何还是不能解决所有的ESD问题，要想真正有效加以控制,用户还 需要深入理解ESD损伤的原因以及如何有效实施保护。例如一个 有效的ESD