Статическое электричество и полупроводниковая электроника

В 1966 г. Воронежский завод полупроводниковых приборов начал серийные поставки первых отечественных кремниевых интегральных схем (ИС) диодно-транзисторной логики серии 104 с диэлектрической изоляцией элементов. Но на Казанском заводе, производящем радиоэлектронную аппаратуру, жаловались на их низкое качество: на печатной плате, где размещалось 20 схем, проверенных по электрическим параметрам, после покрытия лаком и сушки одна или две выходили из строя. И это наблюдалось практически на каждой третьей плате. Будучи уверенными в высокой надежности своих схем, воронежцы решили посмотреть технологический процесс нанесения лака на печатные платы. В цехе они увидели: работница держала плату в одной руке, а воздушный краскораспылитель - в другой. Краскораспылитель был заземлен; руки работницы были в резиновых перчатках, которыми пользовались электрики. На вопрос, для чего такая защита, работница ответила, что “здорово бьет”. И только тогда изготовители догадались, что распыление лака создает большой электростатический заряд на плате, который может повреждать ИС. До того, выпуская в основном высоковольтные диоды, сплавные и диффузионные мощные и средней мощности транзисторы, они практически с этим не сталкивались. Здесь же фигурировали маломощные ИС, допускающие напряжение питания всего 5-12 В. Проведенные затем исследования подтвердили предположение, и практически с 1970 г. в отечественной и зарубежной литературе начали появляться статьи об отрицательном воздействии электростатических зарядов на полупроводниковые изделия (приборы и интегральные схемы). Конец истории оказался простым. Было предложено изменить технологию нанесения лака на печатную плату - погружать ее в объем лака - и отказы ИС прекратились.

Восприимчивые к электростатическим зарядам приборы и схемы подвергаются опасности в процессе как производства, так и эксплуатации. Неантистатическая упаковка, недостаточно грамотное обращение с устройствами на входном контроле, в ходе их монтажа при изготовлении электронных блоков и при работе аппаратуры - все эти факторы могут стать причиной выхода полупроводниковых изделий из строя.

Средние ежедневные потери электронной промышленности США от электростатических зарядов составляют от 10 до 18% продукции. За год затраты, обусловленные такими потерями и ремонтом или дополнительным обслуживанием оборудования, доходят до 10 млрд долл. [1].

Поэтому чрезвычайно важно знать причины образования заряда в процессе изготовления и применения приборов, виды их отказов и коллективные и индивидуальные меры защиты.

    Другое по технологическим наукам

    Научные проблемы кораблестроения и их решение
    Создание современного корабля основывается на достижениях многих наук, и, прежде всего на науках, изучающих мореходные характеристики корабля, архитектуру и прочность его корпуса, проблемы защиты от поражающего воздействия оружия, вопросы взрыво- и пожароопасности, скрытности от средств обнаружени ...

     

    Содержание