ESD(정전기)의 모형

Posted by 도깨비강종헌
2014. 7. 20. 10:28 전자부품상식

ESD(정전기)의 모형

 

 

 HBM(Human body model,인체모형)

 

여러가지 마찰에 의해 인체에 축척된 불안전한 전하가  사람 손끝을 통해 IC다리 를 만짐으로 IC 속으로 방전한다. 이때 IC는 파괴되며 이 유형을 HBM이라 부른다. 보통 정전기라 함은 HBM모형을 의미한다.

 

1) 등가회로

 

 

 

인체내부에는 커패시터(콘덴서)가 존재하며 마찰에 의한 전하를 축척한다.  이것이 IC 파괴원으로  작용한다. 


IC내부의 Diode성분파괴및 절연막 파괴


Cb(capacitor of body,인체의 콘덴서 용량) : 100 ~ 200 pF


Rb(resister of body,인체의 저항)  : 체내저항( 100 ~200Ω), 손끝 피부접촉저항( 1㏀ ~ 수십㏀ )

2) 인체에 대전되는 전력(power,energy)는 어느정도인가?

 

 

E =   1/2  CV

 

예) 겨울철 의자에서 기판수삽하는 경우


      Cb = 100 ~200pF,  V = 6KV이므로  E = 1/2CV2 = 0.5 ×200×10-12 ×60002 = 3.6mJ

 

3) IC maker에서의 정전기 규격(세계규격)

 

 

 

 

조     건

 SPEC

 

EIAJ

 

R = 0Ω,  C = 200 pF

 

200V 이상 견딜 것

 

MIL STD 883

 

R = 1KΩ,  C = 200 pF

 

1KV 이상 견딜 것

 

 

IC Maker에서 보증하는 IC 파괴 energy량은?


      Cb = 200pF,  V = 200V이므로 


      E = 1/2CV2  = 0.5 ×200×10-12 ×2002 = 4.0uJ

 

겨울철 수삽할때 인체에 대전되는 energy는 3.6mJ이고  IC 파괴 에너지는 4.0uJ이므로 이론적으로 IC를 900개 파괴시킬수 있는 에너지이다.

 

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ESD(정전기)의 실체

Posted by 도깨비강종헌
2014. 6. 25. 14:55 전자부품상식

ESD(정전기)의 실체


ESD(Electronic ststic discharge,정전기) 개요


   1) ESD란?


       전기중 흐르지 않고 정지된 전기가 정전기이다. 정전기는 양전하나 음전하가 한 곳에 몰려 있는 전기이다.
       정전기는 부도체가 전자를 잃거나 얻음으로 대전될 때 부도체 표면에 생긴다. 정전기는 주로 두 물체간
       마찰이 발생하면 한 물체는 Positive(양)의 전하가, 다른 한 물체는 Negative (음)의 전하를 띠게 된다.
       겨울에 속내의를 갈아 있을때 몸이 따끔거리고 불꽃이 튀는 현상,
       차문에 Key를 꼽을때 깜짝 놀라는 경우 몽땅 “정전기현상”이라고 이해하면 된다.

   2) 마찰대전 물질

 

 

마찰에서 발생되는 ESD 전압은?


EDS전압은 습도 에 민감하다. 주의 환경이 건조할수록 정전기는 많이 발생한다.

 

 

  E  V  E  N  T

 상대습도 10%

상대습도 40%

상대습도 55% 

 Carpet위를 걷는 행위                               

 35KV

15KV 

7.5KV 

 비닐 장판위를 걷는 행위                            

12KV 

 5KV

 3KV

 의자에서 작업동작을 반복하는 행위                   

 6KV

 0.8KV

 0.4KV

 PCB에 Bubble Pack을 제거할 때                      

 26KV

 20KV

 7.5KV

 Roll에서 비닐을 떼어 낼 때                         

 11KV

 4KV

 2KV

 

* 기판 작업자들이 의자에서 작업할 때 사람 몸 속에는 습도 40%에서 0.8KV정도가 대전된다.

 

IC는 어느정도 전압에서 죽는가?

 

 

  I C  종  류

  파 괴 전 압

  TV사용 IC

EPROM

 100 ~ 2,500 V

  Memory IC

C MOS

 250 ~ 2,500 V

  Micom IC

 Bipolar IC

 300 ~ 7,000 V

일반 IC

 FET

 140 ~ 7,000 V

 FET류

 

ESD를 생성시키는 작업장 주변의 위험 물질

 

 

  종      류

  물                   질

  비           고

 작 업 대

  Formica, 나무,철,유리성분

 

 의    자

 비닐류,플라스틱,나무,접지안된 철

 

 의    복

 합성수지로 된 의복,장갑,토시

 

 작업장 바닥

 Wax,비닐,Carpet로 된 바닥

 

 포장재료

 폴리에틸렌 Box, Bubble pack

 

 작업공정

 나일론벨트,고압 Air Flow        

 

 

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