Класификация на опасностите от статично електричество
Основната опасност от статичното електричество се крие в електростатичния разряд (ESD). ESD трае само милисекунди, с висок мигновен импулс и средна мощност, надвишаваща киловати, достатъчна за разрушаване на компоненти и причиняване на неизправност на електронно оборудване или системи.
Изтъкнатите характеристики на ESD повредата са нейната случайност, непредсказуемост и трудност при откриване. В съвременната промишленост, особено в широко{1}}мащабното производство на електроника, повредата от ESD възниква, без хората да забележат и е трудно да се открие. Последствията от ESD повреда на компонентите са твърда повреда и мека повреда. Твърдото разрушаване причинява вътрешно нагряване на чипа в една стъпка, последвано от вторично разрушаване на метални връзки, разтопена среда и повърхностни дефекти, което в крайна сметка води до пълна и постоянна повреда на интегралната схема. Меката повреда може да причини влошаване на производителността или намаляване на параметрите на компонентите, но без пълна повреда, като по този начин създава скрити опасности, които са трудни за откриване по време на окончателната проверка на качеството. По време на употреба потенциалната повреда, причинена от статично електричество на веригата, ще причини промени в параметрите, влошаване на качеството и намалена продължителност на живота, което води до различни неизправности след период на работа поради промени в температурата, времето и напрежението, което в крайна сметка предотвратява нормалната работа. Ако повреденият чип принадлежи на критична система за управление, като например система за управление на мрежов център, система за автоматично управление на излъчване, център за контрол на производствения график, система за управление на електронна война, автоматична навигационна система или различни системи за контрол на изстрелването, получената повреда може да бъде непредвидима. Потенциалните щети всъщност могат да бъдат по-опасни, причинявайки по-сериозни преки или непреки загуби. Данните показват, че 90% от повредите на устройствата,-предизвикани от ESD, са потенциални меки повреди, а 10% са незабавна повреда.
Освен това електромагнитните импулси, генерирани по време на електростатична индукция и електростатичен разряд, също представляват определена опасност: електростатичният разряд обикновено генерира електромагнитни импулсни смущения с честоти, вариращи от стотици килохерци (kHz) до десетки мегахерци (MHz) и нива до десетки миливолта, което може да повреди устройства, чувствителни към електростатичен разряд (SSD).
Някои хора вярват, че платките с интегрални схеми с ESD защитни вериги са имунизирани срещу електростатично увреждане. Въпреки това, докато защитните вериги осигуряват известна защита, дори и с вътрешни защитни вериги, чувствителните устройства не могат да издържат хиляди волта статично електричество от човешкото тяло или работната среда. Всички интегрални схеми са чувствителни към електростатичен разряд; единствената разлика е в праговото напрежение, което могат да издържат.
Статично електричество и опасности при производствени линии за полупроводници и интегрални схеми:
1. Бавното ходене по чист под, докато носите найлонови дрехи и пластмасови-обувки, може да генерира статично напрежение от 7-8KV върху тялото.
2. Когато кристален носител, изработен от фибростъкло, се плъзга по полиетиленов плот, той може лесно да генерира 10KV статично електричество.
3. На линии за сглобяване на вафли: статичното електричество на вафли може да достигне 5KV, кутии за зареждане на вафли 35KV, работно облекло 10KV, капаци от плексиглас 8KV, кварцови кристали 1,5KV и тави за вафли 6KV.
4. Във фотолитографските стаи пластмасовите подове достигат 500-1000V; в метални мрежести прегради, 500-1000V; в дифузионни помещения пластмасовите подове достигат 500-1500V; пластмасовите стени достигат приблизително 700V; и метални подвижни кожени повърхности на столове достигат 500-3000V.