在半導(dǎo)體器件生產(chǎn)車間，由于塵埃吸附在芯片上，IC尤其是超大規(guī)模集成電路(VLSI)的成品率會(huì)大大下降。塵埃吸附，較大的原因是由于靜電。

一、靜電的來(lái)源及其危害
兩種不同的材料進(jìn)行摩擦后，一個(gè)帶上正電荷，另一個(gè)帶上負(fù)電荷，從而在兩者之間產(chǎn)生一定的電壓。電壓的大小取決于材料的性質(zhì)、空氣的干燥度和其它一些因素。如果帶靜電的物體靠近一個(gè)接地的導(dǎo)體，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的瞬間放電，這就是靜電沖擊（ElectroStaticDischarge）。一般來(lái)講，帶靜電的物體在理論上可以簡(jiǎn)單模擬成一個(gè)被充電到很高電壓的小電容。 

而當(dāng)集成電路（IC）受到ESD時(shí)，放電回路的電阻通常都很小，無(wú)法限制放電電流。例如將帶靜電的電纜插到電路接口上時(shí)，放電回路的電阻幾乎為零，這將造成高達(dá)幾十安培的瞬間放電尖峰電流流入相應(yīng)的IC管腳。瞬間大電流會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷IC，局部發(fā)熱的熱量甚至?xí)诨杵苄?。ESD對(duì)IC的損傷一般還包括內(nèi)部金屬連接被燒斷、鈍化層被破壞、晶體管單元被燒壞等。 

ESD還會(huì)引起IC的死鎖（LATCHUP）。這種效應(yīng)和CMOS器件內(nèi)部的類似可控硅的結(jié)構(gòu)單元被激活有關(guān)。高電壓可激活這些結(jié)構(gòu)，形成大電流通道，一般是從VCC到地。串行接口器件的鎖死電流一般為1安培。鎖死電流會(huì)一直保持，直到器件被斷電。不過到那時(shí)，IC通常早已因過熱而燒毀了。 

對(duì)串行接口器件來(lái)說(shuō)，ESD會(huì)使IC工作不正常，通訊出現(xiàn)誤碼，嚴(yán)重的會(huì)徹底損壞。為分析故障現(xiàn)象，MAXIM公司對(duì)不同廠家的RS－232接口器件做了ESD測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通常的故障現(xiàn)象有兩種：一種故障現(xiàn)象是串?dāng)_，信號(hào)接收器接收到的信號(hào)干擾了發(fā)送器，造成誤碼（見圖1）。另一種故障是在IC內(nèi)部形成了一條反向電流通道，使接收器端口接收到的RS－232信號(hào)電平（±10V）回饋到電源端（＋5V）。如果電源不具備吸收電流的穩(wěn)壓功能，過高的回饋電壓會(huì)損壞其它由單電源（＋5V）供電的器件。

二．靜電（ESD）的消除和控制。

所以在IC的加工生產(chǎn)和封裝過程中建立起靜電防護(hù)系統(tǒng)是很有必要的! IC封裝生產(chǎn)線對(duì)靜電的要求更為嚴(yán)格。為了保證生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，對(duì)其潔凈廠房進(jìn)行防靜電建筑材料的整體裝修，對(duì)進(jìn)出潔凈廠房的所有人員配備防靜電服裝等采取硬件措施外，封裝企業(yè)可根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和本企業(yè)的實(shí)際情況制定出在防靜電方面的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或具體要求，來(lái)配合IC封裝生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

建議：1)、組裝人員操作時(shí)需穿戴防靜電服(如防靜電衣服、帽子、鞋子、指套或手套等) 需配戴防靜電手腕帶（腕帶必須連通接地系統(tǒng)迅速將其表面或內(nèi)部的靜電散逸，）；組裝臺(tái)(工作臺(tái))需使用防靜電臺(tái)墊，且接地；盛裝IC需使用防靜電元件盒； 烙鐵、切腳機(jī)、錫爐（或自動(dòng)回流焊設(shè)備）也均需接地。IC包裝袋及半成品包裝材料要使用防靜電海棉或包裝。

2）、建議在生產(chǎn)流水線使用懸掛式離子風(fēng)機(jī)，離子風(fēng)咀，離子風(fēng)蛇，離子風(fēng)槍等專門的靜電消除設(shè)備。它們利用高壓電離出空氣中的電荷與物體上的靜電電荷相中和，從而達(dá)到消除靜電的目的，具有快速、穩(wěn)定的特點(diǎn)。 

三、有效，全~面地對(duì)ESD進(jìn)行測(cè)試。

一個(gè)有效的ESD測(cè)試應(yīng)在很高測(cè)試電壓以內(nèi)的整個(gè)電壓范圍進(jìn)行。因?yàn)橛行㊣C可能在10kV時(shí)通過了測(cè)試，但在4kV時(shí)反而被ESD打壞了，這樣的IC實(shí)際上沒有抗靜電能力。人體模型和IEC1000－4－2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在測(cè)試電壓范圍內(nèi)必須以200V為一個(gè)間隔進(jìn)行測(cè)試，而且要同時(shí)測(cè)試正負(fù)電壓。也就是說(shuō)，從±200V開始測(cè)試，±400V，±600V，一直到較高測(cè)試電壓。對(duì)IC的所有可能的工作模式都應(yīng)分別進(jìn)行完整的ESD測(cè)試。包括上電工作狀態(tài)，斷電停機(jī)狀態(tài)，如果串行接口器件有自動(dòng)關(guān)斷休眠模式，還應(yīng)對(duì)這一狀態(tài)再進(jìn)行一次ESD測(cè)試。所有相關(guān)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和程序都規(guī)定，在每個(gè)測(cè)試電壓點(diǎn)，對(duì)被測(cè)引腳應(yīng)連續(xù)放電10次，考慮到正負(fù)電壓都要測(cè)，實(shí)際要放電20次。每一輪放電完成后，應(yīng)測(cè)量被測(cè)器件的相應(yīng)參數(shù)，判斷器件是否損壞。對(duì)于串行接口器件（RS－232，RS－485）應(yīng)遵循以下判據(jù)： 
 
●電源電流是否正常（電源電流增加一般意味著發(fā)生了器件死鎖）；
●信號(hào)發(fā)送輸出端的輸出電平是否仍在參數(shù)規(guī)格范圍內(nèi)；
●信號(hào)接收輸入端的輸入電阻是否正常（一般在3kΩ到7kΩ(之間）。 

只有這些指標(biāo)都合格，才可轉(zhuǎn)到下一個(gè)電壓測(cè)試點(diǎn)。在所有電壓點(diǎn)都測(cè)試完以后，還應(yīng)對(duì)IC做全~面的功能測(cè)試，測(cè)量IC的每個(gè)參數(shù)是否仍在參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)定義的范圍內(nèi)。只有通過所有這些ESD測(cè)試后仍能達(dá)到規(guī)定參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的IC才是真正的抗靜電IC。需要注意的是，按一般標(biāo)準(zhǔn)完成ESD測(cè)試，但并不能判斷IC的好壞。有些ESD測(cè)試儀自帶了一些參數(shù)測(cè)量功能，但因不是針對(duì)特定器件的參數(shù)測(cè)量，只是一般的測(cè)試手段，因而只能作為一個(gè)參考。嚴(yán)格的測(cè)試仍應(yīng)按以上所述的測(cè)試程序和測(cè)試判據(jù)進(jìn)行。

半導(dǎo)體企業(yè)一般使用的靜電測(cè)試儀主要有：FMX-003靜電場(chǎng)測(cè)試儀、SL-030表面電阻測(cè)試儀、SL-031人體綜合測(cè)試儀