Klasifikacija opasnosti od statičkog elektriciteta
Glavna opasnost od statičkog elektriciteta leži u elektrostatičkom pražnjenju (ESD). ESD traje samo milisekunde, s visokim trenutnim pulsom i prosječnom snagom većom od kilovata, dovoljnom da pokvari komponente i izazove kvar elektroničke opreme ili sustava.
Istaknute karakteristike ESD oštećenja su njegova nasumičnost, nepredvidljivost i teškoće u otkrivanju. U modernoj industriji, posebno u velikoj-elektronskoj proizvodnji, ESD oštećenje događa se a da ljudi to ne primijete i teško ga je otkriti. Posljedice ESD oštećenja komponenti su tvrdi i meki kvarovi. Teški kvar uzrokuje unutarnje zagrijavanje čipa u jednom koraku, nakon čega slijedi sekundarni kvar metalne veze, rastaljenog medija i površinskih defekata, što u konačnici dovodi do potpunog i trajnog kvara integriranog kruga. Meki kvar može uzrokovati degradaciju performansi ili smanjenje parametara komponenti, ali bez potpunog oštećenja, stvarajući tako skrivene opasnosti koje je teško otkriti tijekom završne provjere kvalitete. Tijekom uporabe, potencijalna šteta izazvana statičkim elektricitetom u krugu uzrokovat će promjene parametara, degradaciju kvalitete i smanjeni životni vijek, što dovodi do raznih kvarova nakon razdoblja rada zbog promjena u temperaturi, vremenu i naponu, što u konačnici onemogućuje normalan rad. Ako oštećeni čip pripada kritičnom kontrolnom sustavu, kao što je sustav kontrole mrežnog centra, sustav automatske kontrole emitiranja, kontrolni centar za planiranje proizvodnje, komandni sustav elektroničkog ratovanja, automatski navigacijski sustav ili različiti sustavi kontrole lansiranja, nastala šteta može biti nepredvidiva. Potencijalna šteta zapravo može biti opasnija, uzrokujući veće izravne ili neizravne gubitke. Podaci pokazuju da je 90% oštećenja uređaja-prouzročenih ESD-om potencijalno oštećenje mekim kvarom, a 10% trenutni kvar.
Nadalje, elektromagnetski impulsi generirani tijekom elektrostatičke indukcije i elektrostatičkog pražnjenja također predstavljaju određenu opasnost: elektrostatičko pražnjenje obično stvara smetnje elektromagnetskog pulsa s frekvencijama u rasponu od stotina kiloherca (kHz) do desetaka megaherca (MHz) i razinama čak do desetaka milivolta, što može oštetiti uređaje osjetljive na elektrostatičko pražnjenje (SSD).
Neki ljudi vjeruju da su integrirane ploče s ESD zaštitnim krugovima otporne na elektrostatička oštećenja. Međutim, dok zaštitni krugovi pružaju određenu zaštitu, čak i s unutarnjim zaštitnim krugovima, osjetljivi uređaji ne mogu izdržati tisuće volti statičkog elektriciteta iz ljudskog tijela ili radne okoline. Svi integrirani krugovi osjetljivi su na elektrostatičko pražnjenje; jedina razlika je u naponu praga koji mogu podnijeti.
Statički elektricitet i opasnosti na proizvodnim linijama za poluvodiče i IC:
1. Lagano hodanje po čistom podu dok nosite najlonsku odjeću i plastične cipele može generirati statički napon od 7-8KV na tijelu.
2. Kada kristalni nosač izrađen od stakloplastike klizi po polietilenskoj ploči stola, lako može generirati 10 KV statičkog elektriciteta.
3. Na linijama za sklapanje pločica: statički elektricitet pločica može doseći 5KV, kutije za punjenje pločica 35KV, radna odjeća 10KV, poklopci od pleksiglasa 8KV, kvarcni kristali 1,5KV i ladice za pločice 6KV.
4. U sobama za fotolitografiju plastični podovi dosežu 500-1000V; u metalnim mrežastim pregradama, 500-1000V; u difuzijskim sobama plastični podovi dosežu 500-1500V; plastični zidovi dosežu približno 700V; a metalne pomične površine kožne stolice dosežu 500-3000V.