Zrozum uszkodzenia płytki drukowanej przez Spark

Producenci półprzewodników przywiązują dużą wagę do przeciążenia elektrycznego (EOS) i wyładowań elektrostatycznych (ESD). Po pierwsze, z oczywistych powodów EOS i ESD mogą uszkodzić części podczas produkcji, pakowania, montażu i testowania. Ale co ważniejsze, te negatywne siły bezpośrednio wpłyną na jakość i żywotność obwodów w rękach klientów.

Początkowo część narażona na nadmierne obciążenia elektryczne może wydawać się działać prawidłowo. Może nawet działać w nieco zdegradowany sposób, ale nadal przeszedł kontrolę automatycznego sprzętu testowego (ATE), ale później zawiódł na miejscu. Awariom EOS i ESD można zapobiec i są niewątpliwie kluczowymi kwestiami kontroli jakości.

Uszkodzenia EOS i ESD są najbardziej prawdopodobne, gdy układy scalone są wytwarzane podczas produkcji. Rysunek A przedstawia schematyczny schemat płytki drukowanej. Można by pomyśleć, że układ scalony jest chroniony przez kondensator szeregowy. Tak nie jest. Drugą okazją do spowodowania uszkodzeń jest zamontowanie przez klientów układu scalonego na płytce drukowanej w celu wytworzenia produktu. Przyglądając się bliżej rysunkowi 1B, widzimy, że kondensator ma napięcie robocze 50 V, ale odległość między dwoma metalowymi połączeniami końcowymi wynosi tylko 0, 28 cala (7 mm). Ponieważ iskra właśnie skoczyła o 0,4 cala (1 cm), mała szczelina wokół kondensatora jest łatwo uszkodzona. Rezultatem może być życie IC (ryc. C). Wreszcie, gdy klienci obsługują produkt w swoim środowisku, może dojść do uszkodzenia EOS lub ESD.

Oczywiście istnieje wiele możliwości ogromnych strat. W rzeczywistości możemy zobaczyć wynik uszkodzeń EOS i ESD wewnątrz układu scalonego. Z tego powodu materiał epoksydowy opakowania musi zostać usunięty. Zwykle odbywa się to za pomocą gorącego kwasu w podwójnym schowku. Ten proces jest bardzo niebezpieczny. Dym jest śmiertelny. Jeden oddech może prowadzić do bolesnej śmierci. Nałożenie kropli kwasu na skórę osoby spowoduje tylko amputację ręki lub ramienia, a nawet najpoważniejszą śmierć.