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ESD對電子器件侵害方式有哪幾種?靜電損傷的失效形式又是怎樣的?

12782次 2020-07-14 作者:驗廠之家
        一、ESD靜電放電對電子器件侵害方式
        1)靜電源直接對電子器件放電
        ESD事件常常發生在帶電導體(包括人體)對ESDS的放電過程中。一般的靜電危害是人體或帶電導體直接對ESDS放電造成。
        2)帶電器件對其他導體的靜電放電
        當靜電放電敏感器件在操作過程中,或者與包裝材料、機器表面接觸后,就會積累靜電荷。當器件在包裝盒移動或震動時就會發生靜電放電。這種放電情況,涉及的電容和能量不同于人體對ESDS器件的放電情況。在某些情況下,CDM事件比HBN事件所造成的危害更大。
        3)電場感應放電

        感應場可以直接或間接對地造成危害。因為任何帶電體周圍都存在靜電場。如果ESDS器件進入靜電場范圍,就會因為感應而帶電。如果器件在電場區域內接地,電荷轉移到地的過程稱為CDM事件。

          ESD對電子器件侵害方式有哪幾種?靜電損傷的失效形式又是怎樣的?

        二、靜電損傷的兩種失效形式:
        1)硬損傷:又稱“突發性完全失效”、“一次性損壞”,約占10%。表現為器件電參數突然劣化,失去原有功能。主要原因是靜電放電造成過壓使得介質被擊穿,或過流使得內部電路金屬導線熔斷、硅片局部融化等。硬損傷可通過常規的性能測試手段及時發現,相對軟失效而言危害要小得多。

        2)軟損傷:又稱“潛在性緩慢失效”、“多次損傷累積后失效”,約占90%。受到軟損傷的器件,雖然當時各類電參數仍合格,然而其使用壽命卻大大縮短了。含有這些器件的產品或系統,可靠性變差,可能會在后續過程中(直至最終用戶)繼續遭受ESD軟損傷或其它過應力損傷積累而過早地失效。

       由于軟損傷是潛在的,運用目前的技術還很難證明或檢測出來,特別是器件被裝入整機產品之后,因此具有更大的危害性。這些產品流入市場后的維護成本和造成的其它損失,將比在生產中發生的直接損失要放大幾十甚至上百倍!多數未采取保護措施的元器件靜電放電敏感度都是很低,很多在幾百伏的范圍,如MOS單管在100-200V之間,而且這些單管是不能增加保護電路的;一些電路尤其是CMOS IC采取了靜電保護設計,雖然明顯的提高抗ESD水平,但大多數也只能達到2000-4000V,而在實際環境中產生的靜電電壓則可能達到上萬伏。
         因此,沒有防護的元器件很容易受到靜電損傷。隨著元器件尺寸的越來減小,這種損傷就會越來越多。所以,絕大多數元器件是靜電敏感器件,需要在制造、運輸和使用過程中采取防靜電保護措施。列出一些沒有靜電保護設計器件的靜電放電敏感度。

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