Staatilise elektri ohtude klassifikatsioon
Staatilise elektri peamine oht seisneb elektrostaatilises lahenduses (ESD). ESD kestab vaid millisekundeid, kõrge hetkeimpulsi ja kilovatte ületava keskmise võimsusega, millest piisab komponentide lagunemiseks ja elektroonikaseadmete või süsteemide talitlushäirete tekitamiseks.
ESD kahjustuse silmapaistvad omadused on selle juhuslikkus, ettearvamatus ja tuvastamise raskus. Kaasaegses tööstuses, eriti suuremahulises-elektroonika tootmises, tekivad ESD-kahjustused ilma, et inimesed seda märkaksid ja neid on raske tuvastada. ESD-kahjustuste tagajärjed komponentidele on kõva ja pehme rike. Tugev rike põhjustab kiibi sisemise kuumenemise ühes etapis, millele järgneb metallisidemete, sulakeskkonna ja pinnadefektide sekundaarne purunemine, mis lõpuks viib integraallülituse täieliku ja püsiva rikkeni. Pehme rike võib põhjustada jõudluse halvenemist või komponentide parameetrite langust, kuid ilma täieliku kahjustuseta, tekitades seega varjatud ohte, mida on lõpliku kvaliteedikontrolli käigus raske avastada. Kasutamise ajal põhjustavad staatilisest elektrist põhjustatud võimalikud kahjustused vooluringile parameetrite muutusi, kvaliteedi halvenemist ja eluea lühenemist, mis põhjustab temperatuuri, aja ja pinge muutuste tõttu teatud tööperioodi järel mitmesuguseid rikkeid, mis lõppkokkuvõttes takistavad normaalset töötamist. Kui kahjustatud kiip kuulub kriitilisse juhtimissüsteemi, näiteks võrgukeskuse juhtimissüsteemi, automaatsaadete juhtimissüsteemi, tootmise ajakava juhtimiskeskusesse, elektroonilise sõjapidamise juhtimissüsteemi, automaatse navigatsioonisüsteemi või mitmesuguse stardijuhtimissüsteemi alla, võib tekkiv kahju olla ettearvamatu. Võimalik kahju võib tegelikult olla ohtlikum, põhjustades tõsisemaid otseseid või kaudseid kahjusid. Andmed näitavad, et 90% ESD{10}}indutseeritud seadmekahjustustest on võimalikud pehme rikkekahjustused ja 10% vahetu rike.
Lisaks kujutavad elektrostaatilise induktsiooni ja elektrostaatilise lahenduse käigus tekkivad elektromagnetilised impulsid teatavat ohtu: elektrostaatiline lahendus tekitab tavaliselt elektromagnetilisi impulsse sagedustega alates sadadest kilohertsidest (kHz) kuni kümnete megahertsini (MHz) ja kuni kümnete millivoltideni, mis võivad kahjustada tundlikke seadmeid (SSD).
Mõned inimesed usuvad, et ESD-kaitselülitusega integraaltrükkplaadid on elektrostaatiliste kahjustuste suhtes immuunsed. Kuigi kaitseahelad pakuvad teatud kaitset isegi sisemiste kaitseahelate korral, ei talu tundlikud seadmed inimkehast või töökeskkonnast lähtuvat tuhandeid volte staatilist elektrit. Kõik integraallülitused on elektrostaatilise lahenduse suhtes tundlikud; ainus erinevus seisneb lävipinges, mida nad taluvad.
Staatiline elekter ja ohud pooljuhtide ja IC tootmisliinidel:
1. Aeglaselt puhtal põrandal kõndimine, kandes nailonist riideid ja plast{1}}põhiseid kingi, võib tekitada kehale staatilise pinge 7–8 KV.
2. Kui klaaskiust kristallikandja libiseb üle polüetüleenist lauaplaadi, võib see kergesti tekitada 10 KV staatilist elektrit.
3. Vahvlite koosteliinidel: vahvlite staatiline elekter võib ulatuda 5 KV-ni, vahvlilaadimiskastid 35 KV, tööriided 10 KV, pleksiklaasist katted 8 KV, kvartskristallid 1,5 KV ja vahvlialused 6 KV.
4. Fotolitograafia ruumides ulatuvad plastpõrandad 500-1000V; metallvõrk vaheseintes, 500-1000V; difusiooniruumides ulatuvad plastpõrandad 500-1500 V; plastist seinad ulatuvad ligikaudu 700 V; ja metallist liigutatavad nahktoolipinnad ulatuvad 500-3000V pingeni.