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PCBA板上元器件易受靜電擊穿的原因是什么?
PCBA板上元器材易受靜電擊穿的原因是什么,本文我們就來探討一下。
一、靜電擊穿分析
MOS管一個ESD靈敏器材,它本身的輸入電阻很高,而柵-源極間電容又十分小,所以極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電(少數電荷就或許在極間電容上形成適當高的電壓(想想U=Q/C)將管子損壞),又因在靜電較強的場合難于泄放電荷,簡單引起靜電擊穿。靜電擊穿有兩種方法:一是電壓型,即柵極的薄氧化層發生擊穿,使柵極和源極間短路,或許使柵極和漏極間短路;二是功率型,即金屬化薄膜鋁條被熔斷,形成柵極開路或許是源極開路。JFET管和MOS管相同,有很高的輸入電阻,只是MOS管的輸入電阻更高。
反偏pn結比正偏pn結更簡單發生熱致失效,在反偏條件下使結損壞所需求的能量只有正偏條件下的十分之一左右。這是由于反偏時,大部分功率消耗在結區中心,而正偏時,則多消耗在結區外的體電阻上。對于雙極器材,通常發射結的面積比其它結的面積都小,并且結面也比其它結更靠近表面,所以常常觀察到的是發射結的退化。此外,擊穿電壓高于100V或漏電流小于1nA的pn結(如JFET的柵結),比相似尺度的常規pn結對靜電放電愈加靈敏。
所有的東西是相對的,不是肯定的,MOS管只是相對其它的器材要靈敏些,ESD有一個很大的特點便是隨機性,并不是沒有碰到MOS管都能夠把它擊穿。另外,就算是發生ESD,也不一定會把管子擊穿。靜電的根本物理特征為:(1)有吸引或排斥的力氣;(2)有電場存在,與大地有電位差;(3)會發生放電電流。這三種景象即ESD一般會對電子元件形成以下三種景象的影響:(1)元件吸附塵埃,改動線路間的阻抗,影響元件的功能和壽數;(2)因電場或電流損壞元件絕緣層和導體,使元件不能工作(徹底損壞);(3)因瞬間的電場軟擊穿或電流發生過熱,使元件受傷,雖然仍能工作,可是壽數受損。所以ESD對MOS管的損壞或許是一,三兩種情況,并不一定每次都是第二種情況。上述這三種情況中,假如元件徹底損壞,必能在出產及質量測驗中被察覺而排除,影響較少。假如元件輕微受損,在正常測驗中不易被發現,在這種景象下,常會因經過屢次加工,乃至已在使用時,才被發現損壞,不但查看不易,并且丟失亦難以預測。靜電對電子元件發生的損害不亞于嚴峻火災和爆破事故的丟失。
二、靜電的預防
PCBA板在什么情況下會遭受靜電損壞?可以這么說:電子產品從出產到使用的全過程都遭受靜電損壞的要挾。從器材制作到插件裝焊、整機裝聯、包裝運送直至產品應用,都在靜電的要挾之下。在整個電子產品出產過程中,每一個階段中的每一個小步驟,靜電靈敏元件都或許遭受靜電的影響或受到損壞,而實際上most主要而又簡單忽略的一點卻是在元件的傳送與運送的過程。在這個過程中,運送因移動簡單暴露在外界電場(如經過高壓設備附近、工人移動頻繁、車輛迅速移動等)發生靜電而受到損壞,所以傳送與運送過程需求特別注意,以減少丟失,避免無所謂的膠葛。防護的話加齊納穩壓管維護。
現在的mos管沒有那么簡單被擊穿,尤其是是大功率的vmos,主要是不少都有二極管維護。vmos柵極電容大,感應不出高壓。與枯燥的北方不同,南方潮濕不易發生靜電。還有便是現在大多數CMOS器材內部已經增加了IO口維護。但用手直接觸摸CMOS器材管腳不是好習慣。至少使管腳可焊性變差。
榜首、MOS管本身的輸入電阻很高,而柵源極間電容又十分小,所以極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電,而少數電荷就可在極間電容上形成適當高的電壓(U=Q/C),將管子損壞。雖然MOS輸入端有抗靜電的維護措施,但仍需小心對待,在存儲和運送中most好用金屬容器或許導電材料包裝,不要放在易發生靜電高壓的化工材料或化纖織物中。組裝、調試時,東西、儀表、工作臺等均應良好接地。要避免操作人員的靜電干擾形成的損壞,如不宜穿尼龍、化纖衣服,手或東西在觸摸集成塊前most好先接一下地。對器材引線矯直曲折或人工焊接時,使用的設備有必要良好接地。
第二、MOS電路輸入端的維護二極管,其導通時電流容限一般為1mA,在或許呈現過大瞬態輸入電流(超過10mA)時,應串接輸入維護電阻。因此應用時可選擇一個內部有維護電阻的MOS管應。還有由于維護電路吸收的瞬間能量有限,太大的瞬間信號和過高的靜電電壓將使維護電路失去作用。所以焊接時電烙鐵有必要可靠接地,以防漏電擊穿器材輸入端,一般使用時,可斷電后使用電烙鐵的余熱進行焊接,并先焊其接地管腳。
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