Klassificering af farer ved statisk elektricitet
Den største fare ved statisk elektricitet ligger i elektrostatisk afladning (ESD). ESD varer kun millisekunder, med en høj øjeblikkelig puls og en gennemsnitlig effekt, der overstiger kilowatt, tilstrækkeligt til at nedbryde komponenter og forårsage funktionsfejl i elektronisk udstyr eller systemer.
De fremtrædende kendetegn ved ESD-skader er dens tilfældighed, uforudsigelighed og vanskelighed med at opdage. I moderne industri, især i stor-elektronikproduktion, opstår ESD-skader, uden at folk bemærker det, og det er vanskeligt at opdage. Konsekvenserne af ESD-skader på komponenter er hårdt nedbrud og blødt nedbrud. Hårdt sammenbrud forårsager intern opvarmning af chippen i ét trin, efterfulgt af sekundær nedbrydning af metalbinding, smeltede medier og overfladedefekter, hvilket i sidste ende fører til fuldstændig og permanent fejl i det integrerede kredsløb. Blødt nedbrud kan forårsage forringelse af ydeevnen eller et fald i parametre for komponenter, men uden fuldstændig skade, og dermed skabe skjulte farer, som er svære at opdage under den endelige kvalitetsinspektion. Under brug vil den potentielle skade forårsaget af statisk elektricitet på kredsløbet forårsage ændringer i parametre, kvalitetsforringelse og reduceret levetid, hvilket fører til forskellige funktionsfejl efter en driftsperiode på grund af ændringer i temperatur, tid og spænding, hvilket i sidste ende forhindrer normal drift. Hvis den beskadigede chip tilhører et kritisk kontrolsystem, såsom et netværkscenterkontrolsystem, automatisk udsendelseskontrolsystem, produktionsplanlægningskontrolcenter, elektronisk krigsførelseskommandosystem, automatisk navigationssystem eller forskellige lanceringskontrolsystemer, kan den resulterende skade være uforudsigelig. Potentielle skader kan faktisk være mere farlige og forårsage mere alvorlige direkte eller indirekte tab. Data viser, at 90 % af den ESD{10}}inducerede enhedsskade er potentiel blød nedbrudsskade, og 10 % er øjeblikkelig fejl.
Desuden udgør elektromagnetiske impulser, der genereres under elektrostatisk induktion og elektrostatisk udladning, også en vis fare: elektrostatisk udladning genererer typisk elektromagnetisk impulsinterferens med frekvenser, der spænder fra hundredvis af kilohertz (kHz) til titusinder af megahertz (MHz), og niveauer så høje som titusvis af millivolt, som kan beskadige elektrofølsomme apparater (D).
Nogle mennesker tror, at integrerede kredsløb med ESD-beskyttelseskredsløb er immune over for elektrostatiske skader. Men mens beskyttelseskredsløb giver en vis beskyttelse, selv med interne beskyttelseskredsløb, kan følsomme enheder ikke modstå tusindvis af volt statisk elektricitet fra den menneskelige krop eller arbejdsmiljøet. Alle integrerede kredsløb er følsomme over for elektrostatisk udladning; den eneste forskel ligger i den tærskelspænding, de kan modstå.
Statisk elektricitet og farer på halvleder- og IC-produktionslinjer:
1. At gå langsomt på et rent gulv, mens du er iført nylontøj og plastik-baserede sko, kan generere en statisk spænding på 7-8KV på kroppen.
2. Når en krystalbærer lavet af glasfiber glider hen over en polyethylenbordplade, kan den nemt generere 10KV statisk elektricitet.
3. På wafer samlebånd: wafer statisk elektricitet kan nå 5KV, wafer loading kasser 35KV, arbejdstøj 10KV, plexiglas dækker 8KV, kvartskrystaller 1,5KV og wafer bakker 6KV.
4. I fotolitografi rum når plastgulve 500-1000V; i metalvægge, 500-1000V; i diffusionsrum når plastgulve 500-1500V; plastvægge når cirka 700V; og bevægelige læderstole i metal når 500-3000V.