- 什么是静电放电?
- 它是如何产生的?
- 它是如何损坏微电子设备的?
- 怎样才能控制呢?
- 现在可用的静态控制方法有哪些优点和缺点?
为什么所有的静电?
静电是指表面上电子的过量或不足。缺电子或过剩电子的总数决定了该表面上的电荷。电子过剩的表面带负电，缺电子的表面带正电。
静电电荷是如何产生的?
静电荷通常是由两种不同材料之间的摩擦和/或分离产生的，其中至少有一种是非导体或不良导体。累积的电荷(静电)驻留在带电不导电物体的表面而不是内部。
当通过导体(可能是晶圆片、芯片或封装设备的一部分)释放累积电荷(可能存在于操作者、操作者的衣服或任何其他非导电物体上)时，静电放电(ESD)就会发生。当积累电荷所对应的静电势足够大时，就会发生。
静电电荷如何损坏敏感器件?
微电子器件因静电而退化或破坏有两种方式:过电压和过电流。操作人员可以很容易地以任何一种方式损坏他正在使用的设备。电压敏感器件可能会因暴露在高电荷的人(电荷可能高达5000V)周围的极高场强而损坏。另一方面，如果他接触到设备，一个操作人员可以通过一个瞬态放电直接通过它。这种静电放电(ESD)产生如此高的电流密度，它可以过热，甚至熔化电流敏感电路。
制造商已经采取措施在整个制造过程中解决这些问题，但直到最近，几乎没有采取措施来确保无静电存储。干燥柜提供了对污染物的保护，但几乎所有都是由丙烯酸制成的，这是最多产的ESD发生器之一。
为什么在干燥器制造中使用丙烯酸?
在关键的污染控制和静态控制应用中，你不应该这样做。
亚克力具有许多吸引人的特性:它允许简单和廉价的制造，允许最佳的查看存储部件，并经得起最坚固的制造和仓库条件。然而，它也产生静电荷。这种静电不仅会对敏感元件造成威胁，还会使你的干燥器成为灰尘磁铁。附着在带电丙烯酸表面的颗粒会威胁零件，降低能见度，而且很难去除。
因此，丙烯酸干燥剂可能是一个危险的地方存储微电子部件。由于这个原因，透明的静电消散塑料(如Terra的静电消散PVC)正在成为无尘室应用的行业标准。
如何控制静电放电?
微电子元件静电保护的基本概念是尽可能地防止静电积聚和快速、可靠地清除已存在的电荷。除去这些电荷的方法取决于带电物体是导体还是非导体(绝缘体)。这两种材料在整个半导体制造环境中共存。
一旦一个不导电的表面获得了电荷，它被中和的唯一方法就是借助于离子源。非导电表面上的正负表面电荷都被极性相反的离子消除，从而中和表面电荷。静态衰减时间与空气中离子的数量直接相关;负离子越多，正电荷的衰变时间就越快(反之亦然)。
对于导电材料，Terra的Faraccator™概念保证了存储区域内100%的ESD保护。
Terra已经开发了一个完整的系列的无污染不锈钢货架，托盘和抽屉，以保证绝对电导率所需的法拉第笼。这些耐用的单位来在标准的尺寸，以适合我们所有的干燥器橱柜，并提供组织存储-无论是内部和外部的干燥器。
这些部件拆除时是否提供相同的防静电保护?
绝对的。货架和托盘联锁，形成坚固，无静电的搬运容器。即使该装置没有在干燥器外面接地，它自身的电容让它吸收大量的静电荷而不影响存储的材料。我们的接地，镀铬机架甚至可以让您堆栈这些存储-既保持一个无静电的环境。
Terra还提供全系列Faraccator™存储柜，包括滑动导电抽屉和不锈钢镶嵌。就像托盘和架子一样，这些抽屉在拆卸和用作搬运容器时仍然可以防止静电放电。
Terra干燥剂可以通过改造来提供Faraccator™的无静电保护吗?
很容易。对于我们的每一个干燥器，我们都提供镀铬的机架，接受标准的托盘和货架，并连接到合适的地面，提供完整的静电保护。
我们的GroundWatch™设备通过持续监测无限数量的干燥器接地连接的完整性，有助于加强这种保护。一旦地线中断，在储存的部件损坏之前，可视和听觉警报就会提醒你问题的存在。
当今最好的ESD控制方法是什么?
答案取决于你需要保护的材料类型。如果储存的材料是导电或耗散的(材料放置在导电袋或盒子，导电华夫饼包装等):
- 利用基于法拉第概念的Terra系统。
- 材料高达4英寸(102毫米)高
- Faraccators
- 安全Faraccators
- 更大的材料
- 不锈钢干燥器
- 双重间谍干燥器
- 不锈钢货架干燥器
- 选择消散PVC干燥器与不锈钢屏蔽，货架和托盘。
如果储存的材料是不导电的(塑料盒，不导电的华夫饼包装等)，或者如果储存的材料已经充电并且必须中和，我们建议在以上列出的安全措施之外使用电离设备。如果需要额外的保护，可以将导电托盘与电离喷嘴结合使用。
静态问题的解决方案:Faraccator™概念
英国物理学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)很久以前就观察到，带电物体会在其旁边的金属物体上产生相反的电荷，从而建立起电场。如果两个物体之间的电势差高到足以电离它们之间的空气，静电放电将伴随着电流流过电离空气，从而中和这个电势。不用说，这种放电会损坏载流能力有限的敏感电路。
法拉第推断，电导体不能维持电场，因为电势的任何差异都会立即被导体的自由电子抵消。因此，任何封装在导体(如金属盒)内的体积将完全屏蔽静电。
Terra的Faraccators就是基于这一原则工作的。它们由一个金属托盘上方的金属护罩组成，托盘上存放敏感部件。
虽然这种结构并没有形成法拉第描述的封闭盒，但屏蔽和托盘都处于相同的电位，在它们所包围的体积内不存在电场。这种效果可以简单地通过在屏蔽和托盘之间的开口处定向放电来证明。放电永远不会进入腔内，任何储存在腔内的材料都完全不受放电的影响
Terra Faraccator的实际测试
- 接地托盘
- 接地保护
- 30000伏
解决静态问题:自动IonWatch™电离设备
这种革命性的电离设备为静电和污染的有效控制提供了一种可行的解决方案。通过安装一个单一的电离喷嘴在每个干燥室，你可以有效中和表面电荷在该室。离子棒在层流站、湿处理站和Terra通用罩下提供同样的保护。beplay体育最新下载入口该设备具有以下几个重要功能:
- 它消除了可能损坏敏感材料的静电积聚。自由离子与不导电表面(如丙烯酸)上的电荷不平衡结合，从而消除了静电放电的可能性。这种连续的中和作用在丙烯酸干燥剂中特别重要。
- 它还中和已经存在的非导电材料放置在干燥器或工作站。第二种功能尤其重要，因为不导电表面上的电荷不能简单地通过接地除去。在大多数情况下，电离设备是去除这些电荷的唯一可行方法。
- 通过中和表面电荷，电离设备有助于控制污染。每个人都知道“静电附着”是如何使衣服上的绒毛难以去除的;同样的力可以使层流空气几乎不可能去除微小的颗粒。没有适当的电离设备，你的层流站可能几乎一文不值。
beplay体育最新下载入口泰拉环球公司的lonWatch™自动电离电源使电离成为一个特别安全和实用的解决方案。这台设备不能产生足够的能量来产生射频干扰(RFI)或臭氧——这是交流设备的常见问题。
与其他直流电源不同的是，这个装置可以通过一个喷嘴产生正离子和负离子——感应到现有电荷不平衡的大小，并释放出中和它所需的离子的适当极性。这意味着每个腔室只需要一个喷嘴，物体可以放置在喷嘴旁边而不会暴露在电荷不平衡中。而且因为这个装置是完全自平衡的，它不需要例行维护。
请注意:订购电离设备时，请记住，每个隔间需要一个单独的喷嘴。自由离子不会穿透塑料或不锈钢架子上的孔洞，所以每次你增加一个架子，实际上你就创建了一个新的腔室，必须增加一个新的喷嘴。
静态问题的解决方案:静态耗散塑料:两个世界的最佳
Terra自豪地提供了广泛的静电耗散材料，结合了高能见度和轻重量的丙烯酸与您需要的静电耗散保护。
我们的静电消散PVC可在任何干燥剂，我们出售。这种经济的材料具有永久性的静态耗散涂层的两面;在按照Mil-B-81705B进行的测试中，该材料满足2.0秒到零的静态衰减要求;事实上，它每次测量的衰减时间是0.01秒。它的表面电阻率介于l06和l08欧姆/平方之间，并能抵抗广泛的腐蚀性化学物质而不受静电耗散特性的任何减少(完整规格见单独的目录清单)。
因为这种物质不会积聚表面电荷，所以它不会吸引带电粒子。因此，它是理想的使用Terra的垂直层流站，通用罩，湿处理站，自动层干燥器，和任何其他应用，需要丙烯酸的透明度，没有静电附着。它不排气，所以它是完全安全的使用在您的洁净室。它有多种厚度。
Terra还提供了一些其他的静态耗散材料，以适应特殊的应用(Call Terra for full specifications):
- 灵活Static-Dissipative聚氯乙烯:这种材料具有上述刚性材料的所有特性，但它的灵活性使其成为洁净室窗帘、防尘罩、微环境和其他需要更软材料的应用的理想材料。
- Static-Dissipative清晰的聚碳酸酯例这种坚硬的材料耐高温，不熔化也不冒烟。它是完美的使用排气罩能见度和高热阻是需要的。
- Static-Dissipative丙烯酸:这种高性能塑料板具有优良的甲基丙烯酸酯性能，表面具有静电耗散。
耗散与导电:哪一种最好?
导电材料可以有效地去除静态表面电荷——在许多情况下，效果太有效了!
考虑两个带电物体的情况，一个放置在导电体中，另一个放置在耗散体中。通过导电材料的较高电流将有助于更快速和潜在的破坏性放电到地面。事实上，静电放电的概率——静电安全外壳的设计就是为了防止静电放电——使用导电材料的概率更高。耗散材料提供的更大的电阻有助于在更低的电流水平上更慢、更安全地对地放电。