• Стандарт VXI
• Техника
• Программы
• Применение
• Библиотека

Зависимость полупроводниковых компонентов электронных устройств ИВК от электрического воздействия.

С развитием технологии, степень интеграции полупроводниковых компонентов электронных устройств ИВК увеличивается, что позволяет уменьшить как сами размеры этих компонентов (микросхемы), так и размеры тех областей, с помощью которых макроэлементы электрически изолируются друг от друга на кристалле микросхемы. Такое увеличение плотности компоновки макроэлементов на кристалле сопровождается снижением допустимых электрических нагрузок и увеличением чувствительности микросхем к разрядам статического электричества.

Анализ микросхем, вышедших из строя в процессе их эксплуатации, показывает, что причиной отказов 40 – 50% таких микросхем являются электрические перегрузки вызванные воздействием разрядов статического электричества, возникающих из-за того, что в процессе работы с модулями и устройствами, содержащими эти микросхемы, операторы широко использовали сильно электризующиеся синтетические и другие изоляционные материалы, а также из-за плохого заземления корпусов этих приборов и экспериментальных стендов.

В таблице 1 приведены значения потенциалов статических зарядов Uст, которые возникают на поверхности изоляционных материалов, независимо от механизма их генерации, в соответствии с удельным поверхностным сопротивлением самого материала ρs. Как видно из этой таблицы, величина статического потенциала Yст всегда пропорциональна удельному поверхностному сопротивлению ρs диэлектрика.

МАТЕРИАЛ	Uст, кВ	ps, Ом
ВИНИПЛАСТ	1,3 … 2,8	1,0 * 1014
ДЕРЕВО	0,7	1,4 * 1013
СТЕКЛО	0,6 … 0,8	9,6 * 1012
ГЕТИНАКС	0,45	4,3 * 1012

При выборе мер по предупреждению и защите электронных устройств ИВК от воздействия разрядов статического электричества необходимо помнить и учитывать способность изоляционных материалов сохранять в течение определенного времени накопленные на их поверхности заряды. За время удержания заряда (Τу) принято время, в течение которого накопленный статический потенциал уменьшается в 2,5 раза. Время удержания зарядов пропорционально удельным поверхностным сопротивлениям материалов. В таблице 2 приведены экспериментальные данные о времени удержания заряда при относительной влажности воздухи, равной 65%.

МАТЕРИАЛ	τ у, с	ps, Ом
БУМАГА	25	(3,3 … 9,8) * 1011
ЛАКИРОВАННОЕ ДЕРЕВО	1200	1,4 * 1013
ПОЛИВИНИЛХЛОРИД	7800	1,0 * 1014
ОРГАНИЧЕСКОЕ СТЕКЛО	9000	2,2 * 1015
СИНТЕТИЧЕСКИЙ ЛИНОЛЕУМ	12000	4,0 * 1014
АНТИСТАТИЧЕСКИЙ ЛИНОЛЕУМ	0,5	5,0 * 109

При работе с электронными устройствами ИВК, чувствительных к электростатическим зарядам, необходимо помнить, что на руках и одежде оператора при выполнении различных работ создаются статические потенциалы – от сотен до нескольких тысяч вольт. Величина и полярность этих потенциалов зависят от множества различных факторов, в числе которых относительная влажность воздуха в помещении, материал одежды, материалы покрытия стола, стула, пола (т.е. степень изоляции оператора от «системной земли»).

В качестве материалов для покрытий поверхностей (рабочих столов, пола) в помещениях, где устанавливают ИВК, рекомендуют использовать антистатический линолеум. Применение антистатического линолеума исключает возможность накопления статических зарядов на операторе, а контакт руки оператора, до выполнения очередной рабочей операции, с поверхностью покрытой антистатическим линолеумом, обеспечивает стекание зарядов за ~ 1 сек.

Кроме того, для снижения удельного поверхностного сопротивления покрытий рекомендуется применять поверхностно-активные вещества, антистатические пасты и покрытия, которые наносятся тонким слоем на рабочие диэлектрические поверхности столов, оборудования, приспособлений, тары и т.д. При применении антистатического линолеума и поверхностно – активных веществ для стекания зарядов необходимо создать хороший электрический контакт одной – двух точек поверхности с «системной землей».