當(dāng)前的電子科技呈現(xiàn)出高度發(fā)達(dá)的態(tài)勢(shì),電子工程在各個(gè)領(lǐng)域中都是非常重要的,特別是液晶面板行業(yè)。除了社會(huì)生產(chǎn)工作中,即使是生活中,電子科技成果也成為不可或缺的一部分,現(xiàn)在越來(lái)越多的工作都已經(jīng)離不開液晶面板,將液晶面板融入生活中,使得生活內(nèi)容更加豐富,生活的形式也變得更加豐富多彩。電子工程要想不斷完善,就要高度關(guān)注靜電的影響,采取必要的靜電防護(hù)措施。
隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代,特別是液晶面板微電子行業(yè)的飛速發(fā)展,電子器件不斷小型化,超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用成了行業(yè)主流趨勢(shì),而靜電問(wèn)題已經(jīng)成為電子工程中造成器件失效、產(chǎn)品良率低下的主要原因,直接影響到產(chǎn)品直通率以及性能的穩(wěn)定性和可靠性,因此靜電防護(hù)問(wèn)題越來(lái)越受到大家的重視。
各種電子產(chǎn)品在制造、存儲(chǔ)、運(yùn)輸以及使用過(guò)程中均會(huì)受到靜電的影響,最常見危害最大的就是靜電放電。靜電會(huì)通過(guò)其他物體對(duì)相關(guān)產(chǎn)品放電,損傷元器件導(dǎo)致產(chǎn)品失效,無(wú)法正常運(yùn)作和使用。
靜電產(chǎn)生模式主要有 3 種,即 HBM(人體放電模式)、MM(機(jī)器放電模式)、CDM(帶電器件模式)。
HBM(人體放電模式)
由于人體容易帶靜電,人體和產(chǎn)品間的接觸或者摩擦等,會(huì)將人體的靜電傳導(dǎo)至產(chǎn)品,導(dǎo)致產(chǎn)品元器件損傷。例如 LCD 產(chǎn)品在制作過(guò)程中,生產(chǎn)人員未佩戴靜電手環(huán),直接接觸 LCD,將有可能使人體靜電擊傷產(chǎn)品。而電弧放電是指人體與產(chǎn)品間存在一定距離,空間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于其介質(zhì)(如空氣)的介電強(qiáng)度,介質(zhì)電離產(chǎn)生電弧放電 。
MM(機(jī)器放電模式)
機(jī)器或者設(shè)備通過(guò)摩擦或其他方式也會(huì)產(chǎn)生靜電,而帶電的機(jī)器又通過(guò)和產(chǎn)品接觸傳遞電荷,最終導(dǎo)致產(chǎn)品受靜電擊傷。LCD 產(chǎn)品在生產(chǎn)和檢測(cè)的過(guò)程中,需要用到的生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備甚至是輔助設(shè)備都需要有相關(guān)的防護(hù)措施,否則在任何一個(gè)環(huán)節(jié)未重視和監(jiān)控,都可能導(dǎo)致產(chǎn)品的失效。
CDM(帶電器件模式)
產(chǎn)品在裝配、傳遞、測(cè)試、運(yùn)輸以及存儲(chǔ)的過(guò)程中,由于其與其他材料產(chǎn)生摩擦,導(dǎo)致產(chǎn)品帶電,而在產(chǎn)品接地時(shí),產(chǎn)品會(huì)通過(guò)元器件與引出腳對(duì)地放電,這就是所謂的帶電器件模式。例如 LCD 產(chǎn)品在生產(chǎn)、傳遞以及測(cè)試過(guò)程中,將會(huì)與作業(yè)平臺(tái)、承載托盤載體、傳輸帶等摩擦產(chǎn)生靜電。
當(dāng)物體上帶有靜電之后,就會(huì)有靜電場(chǎng)形成,其所發(fā)揮的力學(xué)效應(yīng)對(duì)環(huán)境中的物體產(chǎn)生一定的影響,靜電感應(yīng)由此產(chǎn)生。在制造液晶面板的時(shí)候,如果存在靜電吸附的問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致液晶面板的質(zhì)量降低,如果出現(xiàn)過(guò)多的靜電積累,就會(huì)出現(xiàn)放電的現(xiàn)象,會(huì)損壞元件。當(dāng)放電強(qiáng)度非常大時(shí),會(huì)導(dǎo)致元器件被擊穿,這種損壞是永久性的。如果放電強(qiáng)度不是很大,也會(huì)影響元件性能的正常發(fā)揮,在使用元件的時(shí)候會(huì)存在安全隱患。
在電子工程的靜電防護(hù)設(shè)計(jì)中,考慮到不同規(guī)格的電子元件在靜電防護(hù)設(shè)計(jì)中對(duì)于技術(shù)的要求也會(huì)有所不同。而對(duì)于液晶面板來(lái)說(shuō),液晶面板的設(shè)計(jì)以及周邊電路的設(shè)計(jì),對(duì)于靜電的防護(hù)起到至關(guān)重要的作用。
液晶面板的 ESD 防護(hù)設(shè)計(jì)
液晶面板的 ESD 防護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)有 4 個(gè)。
1)Panel 外圍增加 GND 線路防護(hù)。
2)VT Pad 增加電阻以及 ESD,防護(hù)測(cè)試過(guò)程中引起的 ESD 擊傷。
3)制程中,F(xiàn)PC PAD 通過(guò)所有信號(hào)線相連,防護(hù)制程中 ESD。
4)CF 背面鍍高阻 / 低阻膜,通過(guò) AG 漿連接到 TFT 側(cè) AG PAD 上接地,防護(hù)外界對(duì)面板的 ESD 影響。
建立良好的防靜電環(huán)境
在工作環(huán)境中,有很多的細(xì)小物容易產(chǎn)生靜電,例如,灰塵漂浮在空氣中,很有可能產(chǎn)生靜電,對(duì)環(huán)境中的電子設(shè)備造成一定的影響 。所以,電子設(shè)備的工作環(huán)境要保證清潔,同時(shí)環(huán)境的溫度和濕度,使環(huán)境處于恒溫恒濕狀態(tài)(溫度 23±1 ℃,濕度 50±5 RH%)。通過(guò)室內(nèi)靜電防護(hù)隔間、設(shè)備罩殼,營(yíng)造更可靠的制程環(huán)境。
同時(shí)我們應(yīng)該成立 ESD 專項(xiàng)小組,制定 ESD 管控總體方針和目標(biāo),協(xié)調(diào)溝通 ESD 改善資源,全面推動(dòng)和策劃 ESD工作,協(xié)調(diào)各部門之間的 ESD 活動(dòng),并定期向 ESD 主任匯報(bào)項(xiàng)目進(jìn)展情況,管理和監(jiān)督 ESD 防護(hù)體系運(yùn)行。
隨著液晶顯示行業(yè)的飛速發(fā)展,為了提高產(chǎn)品的良率以及可靠性,其靜電防護(hù)技術(shù)也在快速的發(fā)展。從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看主要對(duì) 4 個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化和改善。首先是液晶面板材料的防靜電設(shè)計(jì),例如液晶的框膠等;其次是液晶面板各道 mask的防靜電設(shè)計(jì)以及制作工藝的優(yōu)化,特別是制作工藝方面,還涉及生產(chǎn)設(shè)備等問(wèn)題;再次是集成 IC 內(nèi)部電路的防靜電設(shè)計(jì),這個(gè)涉及 IC 本身的抗靜電能力,這對(duì)于提高整個(gè)產(chǎn)品的抗靜電能力有非常大的好處,最后是針對(duì)外圍電路的優(yōu)化和改善。從這 4個(gè)方面進(jìn)行層層防靜電設(shè)計(jì),層層防靜電制作生產(chǎn),那對(duì)于最后產(chǎn)品的良率以及可靠性將有一個(gè)質(zhì)的飛躍。
文章節(jié)選自潘龍進(jìn),電子工程中液晶面板的靜電防護(hù)
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