Framleiðsla, áhrif og vernd stöðurafmagns
I. Framleiðsla stöðurafmagns:
1. Núningur: Í daglegu lífi myndast stöðurafmagn þegar tveir hlutir af mismunandi efnum komast í snertingu og skilja síðan að. Algengasta aðferðin til að framleiða stöðurafmagn er með núningi. Því betri einangrun efnis, því auðveldara er að mynda stöðurafmagn með núningi. Að auki getur stöðurafmagn einnig myndast þegar tveir hlutir af mismunandi efnum komast í snertingu og síðan aðskiljast.
2. Framleiðslu: Fyrir leiðandi efni geta rafeindir flætt frjálslega á yfirborði þeirra. Ef þær eru settar í rafsvið munu jákvæðar og neikvæðar rafeindir flytjast vegna fráhrindingar svipaðra hleðslna og aðdráttarafls ólíkra hleðslna.
3. Leiðni: Fyrir leiðandi efni geta rafeindir flætt frjálslega á yfirborði þeirra. Ef þeir komast í snertingu við hlaðinn hlut mun gjaldflutningur eiga sér stað.
II. Áhrif stöðurafmagns á rafeindaiðnaðinn
Minnkun rafrása, lægri spennuþolsgetu og minna hringrásarsvæði í samþættum hringrásarhlutum veikir viðnám þeirra gegn rafstöðueiginleikum (ESD). Rafstöðueiginleikar og straumar verða banvænar ógnir við þessa há-þéttleikahluta. Á sama tíma eykur víðtæk notkun mjög einangrandi efna eins og plasts líkurnar á stöðurafmagni til muna. Stöðugt rafmagn myndast í daglegu lífi með athöfnum eins og göngu, lofthreyfingu og meðhöndlun. Þó að almennt sé talið að aðeins CMOS flísar séu viðkvæmir fyrir stöðurafmagni, eru mjög samþættir rafeindaíhlutir í raun mjög viðkvæmir.
A. Áhrif stöðurafmagns á rafeindaíhluti
1. Stöðugt rafmagn dregur að sér ryk, breytir viðnám milli rafrása og hefur áhrif á virkni vöru og líftíma.
2. Rafsvið eða straumar geta skemmt einangrun eða leiðara íhluta og gert þá óstarfhæfa (algerlega eyðilagðir).
3. Hiti sem myndast af samstundis rafsviðum eða straumum getur skemmt íhluti, gert þeim kleift að halda áfram að virka en stytta líftíma þeirra.
B. Einkenni stöðurafmagnsskemmda:
1. Skaðlegt: Mannslíkaminn getur ekki skynjað stöðurafmagn beint nema rafstöðuafhleðsla eigi sér stað. Jafnvel þá finnst tilfinningin fyrir raflosti ekki alltaf. Þetta er vegna þess að mannslíkaminn getur aðeins skynjað rafstöðuafhleðsluspennu upp á 2-3KV.
2. Duld: Sumir rafeindaíhlutir sýna ekki augljósa hnignun í afköstum eftir skemmdir á stöðurafmagni, en endurtekin losun getur valdið innri skemmdum, skapað faldar hættur og aukið næmni íhlutsins fyrir stöðurafmagni. Það er engin lækning við núverandi vandamálum. 3. Tilviljun: Við hvaða aðstæður munu rafeindaíhlutir verða fyrir skemmdum á rafstöðueiginleikum (ESD)? Það má segja að frá því augnabliki sem íhlutur er framleiddur þar til hann bilar sé honum ógnað af ESD og framleiðsla þessa ESD er tilviljunarkennd. Vegna þess að myndun og losun ESD á sér stað samstundis er erfitt að spá fyrir um þau og verja þau.
4. Flókið ESD skemmdir: Flókin og viðkvæm uppbygging rafeindavara gerir ESD vinnutíma-frek, vinnu-freka og dýra. Það krefst oft háþróaðrar tækni sem oft krefst þess að nota nákvæmnistæki eins og skanna rafeindasmásjár. Samt sem áður er erfitt að greina sum ESD skaðafyrirbæri frá skemmdum af völdum annarra ástæðna, sem leiðir til rangrar túlkunar á ESD bilunum sem annars konar bilana. Áður en fullur skilningur á ESD skemmdum er náð, er það oft rakið til snemma bilana eða bilana af óþekktum uppruna, þannig að ómeðvitað hylja hina raunverulegu orsök bilunarinnar.
5. Alvarleiki: Þó ESD vandamál kunni að virðast aðeins hafa áhrif á notendur fullunnar vara, hafa þau í raun áhrif á framleiðendur á öllum stigum, svo sem ábyrgðarkostnað, viðgerðarkostnað og orðspor fyrirtækisins.
III. Þrjár gerðir af ESD
1. Líkamsgerð mannsins: Þetta vísar til núningshleðslu sem myndast á milli líkamans og fatnaðar við athafnir manna. 1. Þegar fólk heldur á ESD-viðkvæmum tækjum án þess að jarðtengja þau fyrst, flytjast þrírafhleðslur yfir í ESD-viðkvæm tækin og valda skemmdum.
2. Hleðslugerð örrafrænna tækja: Hér er átt við ESD-næm tæki, sérstaklega plasthluta. Við sjálfvirka framleiðslu myndast triboelectric hleðslur. Þessar hleðslur geta verið tæmdar hratt í gegnum línur með lágt-viðnám á mjög leiðandi, þétt jarðtað yfirborð, sem veldur skemmdum; eða þeir geta valdið því að málmhlutir ESD-viðkvæma tækisins verða hlaðnir með örvun, sem leiðir til skemmda.
3. Sviðs-gerð: Þetta á sér stað þegar sterkt rafsvið umlykur tækið, sem gæti stafað af plastefnum eða fatnaði. Rafeindabreyting á sér stað yfir oxíðlagið. Ef möguleikamunurinn fer yfir rafstuðul oxíðlagsins, myndast rafbogi til að eyðileggja oxíðlagið, sem leiðir til skammhlaups.
IV. Rafstöðueiginleikar
1. Jarðtenging
Jarðtenging losar stöðurafmagn beint til jarðar í gegnum vírtengingu. Þetta er beinasta og áhrifaríkasta andstæðingurinn við-truflanir. Fyrir leiðara er jarðtenging almennt notuð, svo sem með því að nota -truflanir úlnliðsólar og jarðtengja vinnufleti.
Jarðtenging er framkvæmd með eftirfarandi aðferðum:
1) Jarðtenging mannslíkamans með úlnliðsólum.
2) Jarðtenging mannslíkamans með -truflanir skóm (eða skóreimum) og andstæðingur-truflanir á gólfi.
3) Jarðtenging á yfirborði vinnubekksins.
4) Jarðtenging prófunartækja, verkfærahaldara og lóðajárna.
5) Jarðtenging á and-truflanir á gólfi og mottum.
6) Jarðtengingu á andstæðingur-flutningakerra, kassa og rekka þegar það er hægt.
7) Jarðtenging á andstæðingur-truflanir stóla.
2. Rafstöðueiginleikar
Íhlutir sem eru viðkvæmir fyrir rafstöðueiginleikum geta orðið fyrir stöðurafmagni við geymslu eða flutning. Rafstöðueiginleikarvörn getur dregið úr áhrifum utanaðkomandi stöðurafmagns á rafeindaíhluti. Algengustu aðferðirnar eru að nota rafstöðueiginleikapoka og andstæðingur-truflanir til varnar. Að auki veitir andstæðingur-truflanir fatnaður nokkra vörn gegn stöðurafmagni.