Elektrostatische Entladung (ESD) ist die Übertragung einer elektrostatischen Ladung zwischen zwei Objekten. Dies ist ein sehr schnelles Ereignis, das auftritt, wenn zwei Objekte mit unterschiedlichen Potenzialen in direkten Kontakt miteinander kommen. Eine der Hauptursachen für Geräteausfälle in der Halbleiterindustrie ist ESD.
Das Aufladen führt dazu, dass ein Objekt Elektronen auf seiner Oberfläche aufnimmt, um negativ geladen zu werden. Das andere Objekt verliert Elektronen von seiner Oberfläche und wird positiv geladen. Der kleine elektrische Schlag, den Sie von bestimmten Gegenständen erhalten können, tritt auf, wenn Sie triboelektrisch aufgeladen werden.
Als triboelektrische Ladung bezeichnet man einen Elektronentransfer, der dadurch entsteht, dass zwei Objekte miteinander in Kontakt kommen und sich dann trennen. Dies kann passieren, indem Sie einfach durch einen Raum gehen. Verschiedene Materialien, mit denen Sie in Kontakt kommen, können dazu führen, dass Sie sich entweder positiv oder negativ aufladen.
Durch ESD verursachte Ausfälle können auf verschiedene Weise auftreten. Der Fehler kann eines oder mehrere der folgenden Anzeichen aufweisen: Kurzschluss oder Durchbrennen, Widerstand/Metall-Verschmelzung, Sperrschichtleckage und Bruch der Widerstand-Metall-Grenzfläche. Es gibt drei Hauptkategorien der ESD-Prävention oder -Kontrolle. Eine davon ist die Verhinderung einer statischen Aufladung. Der nächste ist die sichere Ableitung jeglicher aufgestauter Ladung, während der dritte die ESD-Robustheit des Produkts verbessert, das die ESD verursacht.
Das Verhindern einer Aufladung basiert auf der Theorie, Materialien zu eliminieren, die eine höhere Tendenz zur Bildung von ESD am Arbeitsplatz haben. Alle Geräte sollten frei von beweglichen Teilen sein, die solche Ablagerungen verursachen können, wie Gummirollen und Kunststoffstopfen. Der Einsatz von Ionisatoren zur Neutralisation neu erzeugter Ladungen verhindert auch den Aufbau von Ladungen.
Erdung ist einer der wichtigsten Faktoren zur Beseitigung von ESD. Am Arbeitsplatz sollte es beispielsweise nur eine gemeinsame Basis geben. Für den elektrischen Weg der Ladungen zum Boden sind geeignete Vorkehrungen zu treffen. Jegliche aufgestaute Ladung wird durch ein gutes Erdungssystem abgeführt. Alles in der Produktionslinie, Ausrüstung und Arbeitstische sollten mit dieser gemeinsamen Masse verbunden werden.
Mit einer einzigen gemeinsamen Masse wird sichergestellt, dass alles auf der Arbeitsplatzebene das gleiche Potenzial hat. Verfügt der Arbeitsplatz über einen leitfähigen Bodenbelag, sollte dieser in regelmäßigen Abständen mit dieser gemeinsamen Masse verbunden werden. Leitfähige Schuhe, zusammen mit ordnungsgemäß geerdeten Hand- und Fußschlaufen, bringen ebenfalls jede Ladung auf die gemeinsame Masse. Am Arbeitsplatz sollte auch Personal vorhanden sein, das in ESD-Vorkehrungen angemessen geschult ist. Es sollte ein Schulungsprogramm vorhanden sein, um die Mitarbeiter über die ESD-Richtlinien des Unternehmens zu sensibilisieren, und regelmäßige Audits zur Einhaltung der ESD-Kontrollen sind unerlässlich.