电子工程中液晶面板的静电防护

发布:防静电pc板 浏览:696次 发布时间:2022-6-7

当前的电子科技呈现出高度发达的态势,电子工程在各个领域中都是非常重要的,特别是液晶面板行业。除了社会生产工作中,即使是生活中,电子科技成果也成为不可或缺的一部分,现在越来越多的工作都已经离不开液晶面板,将液晶面板融入生活中,使得生活内容更加丰富,生活的形式也变得更加丰富多彩。电子工程要想不断完善,就要高度关注静电的影响,采取必要的静电防护措施。


随着电子产品的更新换代,特别是液晶面板微电子行业的飞速发展,电子器件不断小型化,超大规模集成电路的广泛应用成了行业主流趋势,而静电问题已经成为电子工程中造成器件失效、产品良率低下的主要原因,直接影响到产品直通率以及性能的稳定性和可靠性,因此静电防护问题越来越受到大家的重视。


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 静电的产生以及影响


各种电子产品在制造、存储、运输以及使用过程中均会受到静电的影响,最常见危害最大的就是静电放电。静电会通过其他物体对相关产品放电,损伤元器件导致产品失效,无法正常运作和使用。


静电产生模式主要有 3 种,即 HBM(人体放电模式)、MM(机器放电模式)、CDM(带电器件模式)。


 HBM(人体放电模式)

由于人体容易带静电,人体和产品间的接触或者摩擦等,会将人体的静电传导至产品,导致产品元器件损伤。例如 LCD 产品在制作过程中,生产人员未佩戴静电手环,直接接触 LCD,将有可能使人体静电击伤产品。而电弧放电是指人体与产品间存在一定距离,空间的电场强度大于其介质(如空气)的介电强度,介质电离产生电弧放电 。


  MM(机器放电模式)

机器或者设备通过摩擦或其他方式也会产生静电,而带电的机器又通过和产品接触传递电荷,最终导致产品受静电击伤。LCD 产品在生产和检测的过程中,需要用到的生产设备、检测设备甚至是辅助设备都需要有相关的防护措施,否则在任何一个环节未重视和监控,都可能导致产品的失效。


 CDM(带电器件模式)

产品在装配、传递、测试、运输以及存储的过程中,由于其与其他材料产生摩擦,导致产品带电,而在产品接地时,产品会通过元器件与引出脚对地放电,这就是所谓的带电器件模式。例如 LCD 产品在生产、传递以及测试过程中,将会与作业平台、承载托盘载体、传输带等摩擦产生静电。


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当物体上带有静电之后,就会有静电场形成,其所发挥的力学效应对环境中的物体产生一定的影响,静电感应由此产生。在制造液晶面板的时候,如果存在静电吸附的问题,就会导致液晶面板的质量降低,如果出现过多的静电积累,就会出现放电的现象,会损坏元件。当放电强度非常大时,会导致元器件被击穿,这种损坏是永久性的。如果放电强度不是很大,也会影响元件性能的正常发挥,在使用元件的时候会存在安全隐患。


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 静电防护的设计


在电子工程的静电防护设计中,考虑到不同规格的电子元件在静电防护设计中对于技术的要求也会有所不同。而对于液晶面板来说,液晶面板的设计以及周边电路的设计,对于静电的防护起到至关重要的作用。


  液晶面板的 ESD 防护设计

液晶面板的 ESD 防护设计要点有 4 个。

1)Panel 外围增加 GND 线路防护。

2)VT Pad 增加电阻以及 ESD,防护测试过程中引起的 ESD 击伤。

3)制程中,FPC PAD 通过所有信号线相连,防护制程中 ESD。

4)CF 背面镀高阻 / 低阻膜,通过 AG 浆连接到 TFT 侧 AG PAD 上接地,防护外界对面板的 ESD 影响。


  建立良好的防静电环境

在工作环境中,有很多的细小物容易产生静电,例如,灰尘漂浮在空气中,很有可能产生静电,对环境中的电子设备造成一定的影响 。所以,电子设备的工作环境要保证清洁,同时环境的温度和湿度,使环境处于恒温恒湿状态(温度 23±1 ℃,湿度 50±5 RH%)。通过室内静电防护隔间、设备罩壳,营造更可靠的制程环境。


同时我们应该成立 ESD 专项小组,制定 ESD 管控总体方针和目标,协调沟通 ESD 改善资源,全面推动和策划 ESD工作,协调各部门之间的 ESD 活动,并定期向 ESD 主任汇报项目进展情况,管理和监督 ESD 防护体系运行。



 行业ESD防护的发展趋势


随着液晶显示行业的飞速发展,为了提高产品的良率以及可靠性,其静电防护技术也在快速的发展。从发展趋势来看主要对 4 个方面进行优化和改善。首先是液晶面板材料的防静电设计,例如液晶的框胶等;其次是液晶面板各道 mask的防静电设计以及制作工艺的优化,特别是制作工艺方面,还涉及生产设备等问题;再次是集成 IC 内部电路的防静电设计,这个涉及 IC 本身的抗静电能力,这对于提高整个产品的抗静电能力有非常大的好处,最后是针对外围电路的优化和改善。从这 4个方面进行层层防静电设计,层层防静电制作生产,那对于最后产品的良率以及可靠性将有一个质的飞跃。


文章节选自潘龙进,电子工程中液晶面板的静电防护

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