静電気の危険性の分類

静電気の危険性の分類

静電気の主な危険は静電気放電 (ESD) にあります。 ESD は数ミリ秒しか持続せず、瞬間的なパルスが高く、平均電力がキロワットを超え、コンポーネントを破壊し、電子機器やシステムの誤作動を引き起こすのに十分です。

ESD 損傷の顕著な特徴は、そのランダム性、予測不可能性、および検出の難しさです。現代の産業、特に大規模なエレクトロニクス生産では、ESD 損傷は人々が気付かないうちに発生し、検出するのが困難です。-コンポーネントに対する ESD 損傷の結果は、ハード ブレークダウンとソフト ブレークダウンになります。ハードブレークダウンでは、1 つのステップでチップの内部加熱が引き起こされ、続いて金属結合の二次ブレークダウン、溶融媒体、および表面欠陥が発生し、最終的には集積回路の完全かつ永久的な故障につながります。ソフトブレークダウンは、完全な損傷はないものの、性能の低下やコンポーネントのパラメータの低下を引き起こす可能性があるため、最終品質検査で検出するのが難しい隠れた危険が生じます。使用中に静電気により回路が損傷を受けると、パラメータの変化、品質の低下、寿命の低下が生じ、一定期間の動作後には温度、時間、電圧の変化によりさまざまな誤動作が発生し、最終的には正常な動作ができなくなります。損傷したチップがネットワークセンター制御システム、自動放送制御システム、生産スケジューリング制御センター、電子戦指揮システム、自動航法システム、またはさまざまな発射管制システムなどの重要な制御システムに属している場合、結果として生じる損害は予測不可能になる可能性があります。潜在的な損害は実際にはより危険であり、より深刻な直接的または間接的な損失を引き起こす可能性があります。データによると、ESD- によるデバイス損傷の 90% は潜在的なソフト ブレークダウンによる損傷であり、10% は即時故障です。

さらに、静電誘導および静電放電中に生成される電磁パルスも一定の危険をもたらします。静電放電は通常、数百キロヘルツ (kHz) から数十メガヘルツ (MHz) の範囲の周波数および数十ミリボルトもの高レベルの電磁パルス干渉を生成し、静電気放電に敏感なデバイス (SSD) に損傷を与える可能性があります。

ESD 保護回路を備えた集積回路基板は静電気による損傷の影響を受けないと信じている人もいます。ただし、内部保護回路があっても保護回路はある程度の保護を提供しますが、敏感なデバイスは人体や作業環境からの数千ボルトの静電気に耐えることができません。すべての集積回路は静電気の放電に敏感です。唯一の違いは、それらが耐えられる閾値電圧にあります。

半導体およびICの製造ラインにおける静電気と危険性:

1. ナイロン製の服とプラスチック製の靴を履いて、きれいな床の上をゆっくり歩くと、体に 7～8KV の静電圧が発生する可能性があります。-

2. グラスファイバー製のクリスタルキャリアがポリエチレンのテーブルトップ上を滑ると、簡単に 10KV の静電気が発生する可能性があります。

3. ウェーハ組立ラインでは、ウェーハの静電気は 5KV、ウェーハローディングボックスでは 35KV、作業服では 10KV、プレキシガラスカバーでは 8KV、水晶振動子では 1.5KV、ウェーハトレイでは 6KV に達する可能性があります。

4. フォトリソグラフィー室では、プラスチックの床は 500 ～ 1000V に達します。金属メッシュパーティション内、500-1000V。拡散室では、プラスチックの床は 500 ～ 1500V に達します。プラスチックの壁は約 700V に達します。金属製の可動革製椅子の表面は500〜3000Vに達します。