Classification des risques liés à l'électricité statique
Le principal danger de l'électricité statique réside dans les décharges électrostatiques (ESD). L'ESD ne dure que quelques millisecondes, avec une impulsion instantanée élevée et une puissance moyenne supérieure aux kilowatts, suffisante pour briser les composants et provoquer un dysfonctionnement des équipements ou systèmes électroniques.
Les principales caractéristiques des dommages ESD sont leur caractère aléatoire, leur imprévisibilité et leur difficulté de détection. Dans l'industrie moderne, en particulier dans la production électronique-à grande échelle, les dommages ESD se produisent sans que personne ne s'en aperçoive et sont difficiles à détecter. Les conséquences des dommages causés par l'ESD aux composants sont des pannes dures et des pannes légères. Une panne dure provoque un échauffement interne de la puce en une seule étape, suivi d'une rupture secondaire de la liaison métallique, du milieu fondu et des défauts de surface, conduisant finalement à une défaillance complète et permanente du circuit intégré. Une panne légère peut entraîner une dégradation des performances ou une diminution des paramètres des composants, mais sans dommages complets, créant ainsi des dangers cachés difficiles à détecter lors du contrôle qualité final. Pendant l'utilisation, les dommages potentiels causés par l'électricité statique au circuit entraîneront des modifications des paramètres, une dégradation de la qualité et une durée de vie réduite, entraînant divers dysfonctionnements après une période de fonctionnement en raison de changements de température, de temps et de tension, empêchant finalement un fonctionnement normal. Si la puce endommagée appartient à un système de contrôle critique, tel qu'un système de contrôle de centre de réseau, un système de contrôle de diffusion automatique, un centre de contrôle de planification de production, un système de commande de guerre électronique, un système de navigation automatique ou divers systèmes de contrôle de lancement, les dommages qui en résultent peuvent être imprévisibles. Les dommages potentiels peuvent en réalité être plus dangereux, provoquant des pertes directes ou indirectes plus graves. Les données montrent que 90 % des dommages causés aux appareils par les décharges électrostatiques-sont des dommages potentiels causés par des pannes légères, et 10 % sont des pannes immédiates.
En outre, les impulsions électromagnétiques générées lors de l'induction électrostatique et des décharges électrostatiques présentent également un certain danger : les décharges électrostatiques génèrent généralement des interférences d'impulsions électromagnétiques avec des fréquences allant de centaines de kilohertz (kHz) à des dizaines de mégahertz (MHz), et des niveaux pouvant atteindre des dizaines de millivolts, qui peuvent endommager les appareils sensibles aux décharges électrostatiques (SSD).
Certaines personnes pensent que les cartes de circuits intégrés dotées de circuits de protection ESD sont insensibles aux dommages électrostatiques. Cependant, même si les circuits de protection offrent une certaine protection, même avec des circuits de protection internes, les appareils sensibles ne peuvent pas résister aux milliers de volts d'électricité statique provenant du corps humain ou de l'environnement de travail. Tous les circuits intégrés sont sensibles aux décharges électrostatiques ; la seule différence réside dans la tension de seuil qu'ils peuvent supporter.
Électricité statique et risques sur les lignes de production de semi-conducteurs et de circuits intégrés :
1. Marcher lentement sur un sol propre tout en portant des vêtements en nylon et des chaussures en plastique-peut générer une tension statique de 7 à 8 KV sur le corps.
2. Lorsqu'un support de cristal en fibre de verre glisse sur un plateau en polyéthylène, il peut facilement générer 10 KV d'électricité statique.
3. Sur les lignes d'assemblage de plaquettes : l'électricité statique des plaquettes peut atteindre 5KV, les boîtes de chargement de plaquettes 35KV, les vêtements de travail 10KV, les couvercles en plexiglas 8KV, les cristaux de quartz 1,5KV et les plateaux de plaquettes 6KV.
4. Dans les salles de photolithographie, les sols en plastique atteignent 500-1 000 V ; dans des cloisons grillagées métalliques, 500-1000V ; dans les salles de diffusion, les sols en plastique atteignent 500-1500V ; les parois en plastique atteignent environ 700 V ; et les surfaces des chaises en cuir mobiles en métal atteignent 500-3000V.