Κατανοήστε τη ζημιά του Spark στο PCB

Οι κατασκευαστές ημιαγωγών δίνουν μεγάλη σημασία στην ηλεκτρική υπερφόρτωση (EOS) και στην ηλεκτροστατική εκκένωση (ESD). Πρώτον, για προφανείς λόγους, το EOS και το ESD ενδέχεται να καταστρέψουν εξαρτήματα κατά την κατασκευή, τη συσκευασία, τη συναρμολόγηση και τη δοκιμή. Αλλά το πιο σημαντικό, αυτές οι αρνητικές δυνάμεις θα επηρεάσουν άμεσα την ποιότητα και τη διάρκεια ζωής των κυκλωμάτων στα χέρια των πελατών.

Αρχικά, το τμήμα που εκτίθεται σε υπερβολική ηλεκτρική καταπόνηση μπορεί να φαίνεται ότι λειτουργεί σωστά. Μπορεί ακόμη και να λειτουργεί με ελαφρώς υποβαθμισμένο τρόπο, αλλά παρόλα αυτά πέρασε την επιθεώρηση αυτόματου εξοπλισμού δοκιμής (ATE), αλλά αργότερα απέτυχε επιτόπου. Οι βλάβες EOS και ESD μπορούν να αποφευχθούν και είναι αναμφίβολα βασικά ζητήματα ποιοτικού ελέγχου.

Οι βλάβες EOS και ESD είναι πιο πιθανό να προκύψουν εκεί όπου κατασκευάζονται IC κατά την κατασκευή. Το σχήμα Α δείχνει ένα σχηματικό διάγραμμα του PCB. Μπορεί να πιστεύουμε ότι το IC προστατεύεται από έναν πυκνωτή σειράς. Αυτή δεν είναι η περίπτωση. Η δεύτερη ευκαιρία πρόκλησης ζημιάς είναι οι πελάτες να τοποθετήσουν το IC στο PCB για την κατασκευή του προϊόντος. Κοιτάζοντας προσεκτικά το Σχήμα 1Β, μπορούμε να δούμε ότι ο πυκνωτής έχει τάση λειτουργίας 50 V, αλλά η απόσταση μεταξύ των δύο μεταλλικών ακραίων συνδέσεων είναι μόνο 0,28 ίντσες (7 mm). Δεδομένου ότι ο σπινθήρας έχει μόλις πηδήξει 0,4 ίντσες (1 cm), το μικρό κενό γύρω από τον πυκνωτή καταστρέφεται εύκολα. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι η διάρκεια ζωής του IC (Εικόνα Γ). Τέλος, όταν οι πελάτες χειρίζονται το προϊόν στο περιβάλλον τους, μπορεί να προκληθεί βλάβη EOS ή ESD.

Φυσικά, υπάρχουν πολλές ευκαιρίες για τεράστιες απώλειες. Μπορούμε πραγματικά να δούμε το αποτέλεσμα της βλάβης EOS και ESD μέσα στο IC. Για το λόγο αυτό πρέπει να αφαιρεθεί το εποξειδικό υλικό της συσκευασίας. Αυτό γίνεται συνήθως με ζεστό οξύ σε διπλό ντουλαπάκι. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ επικίνδυνη. Ο καπνός είναι θανατηφόρος. Μια αναπνοή μπορεί να οδηγήσει σε επώδυνο θάνατο. Η τοποθέτηση μιας σταγόνας οξέος στο δέρμα ενός ατόμου θα προκαλέσει μόνο ακρωτηριασμό του χεριού ή του βραχίονα, ακόμη και τον πιο σοβαρό θάνατο.