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ESD对电子器件侵害方式有哪几种?静电损伤的失效形式又是怎样的?

325次 2020-07-14 作者:验厂之家
        一、ESD静电放电对电子器件侵害方式
        1)静电源直接对电子器件放电
        ESD事件常常发生在带电导体(包括人体)对ESDS的放电过程中。一般的静电危害是人体或带电导体直接对ESDS放电造成。
        2)带电器件对其他导体的静电放电
        当静电放电敏感器件在操作过程中,或者与包装材料、机器表面接触后,就会积累静电荷。当器件在包装盒移动或震动时就会发生静电放电。这种放电情况,涉及的电容和能量不同于人体对ESDS器件的放电情况。在某些情况下,CDM事件比HBN事件所造成的危害更大。
        3)电场感应放电

        感应场可以直接或间接对地造成危害。因为任何带电体周围都存在静电场。如果ESDS器件进入静电场范围,就会因为感应而带电。如果器件在电场区域内接地,电荷转移到地的过程称为CDM事件。

          ESD对电子器件侵害方式有哪几种?静电损伤的失效形式又是怎样的?

        二、静电损伤的两种失效形式:
        1)硬损伤:又称“突发性完全失效”、“一次性损坏”,约占10%。表现为器件电参数突然劣化,失去原有功能。主要原因是静电放电造成过压使得介质被击穿,或过流使得内部电路金属导线熔断、硅片局部融化等。硬损伤可通过常规的性能测试手段及时发现,相对软失效而言危害要小得多。

        2)软损伤:又称“潜在性缓慢失效”、“多次损伤累积后失效”,约占90%。受到软损伤的器件,虽然当时各类电参数仍合格,然而其使用寿命却大大缩短了。含有这些器件的产品或系统,可靠性变差,可能会在后续过程中(直至最终用户)继续遭受ESD软损伤或其它过应力损伤积累而过早地失效。

       由于软损伤是潜在的,运用目前的技术还很难证明或检测出来,特别是器件被装入整机产品之后,因此具有更大的危害性。这些产品流入市场后的维护成本和造成的其它损失,将比在生产中发生的直接损失要放大几十甚至上百倍!多数未采取保护措施的元器件静电放电敏感度都是很低,很多在几百伏的范围,如MOS单管在100-200V之间,而且这些单管是不能增加保护电路的;一些电路尤其是CMOS IC采取了静电保护设计,虽然明显的提高抗ESD水平,但大多数也只能达到2000-4000V,而在实际环境中产生的静电电压则可能达到上万伏。
         因此,没有防护的元器件很容易受到静电损伤。随着元器件尺寸的越来减小,这种损伤就会越来越多。所以,绝大多数元器件是静电敏感器件,需要在制造、运输和使用过程中采取防静电保护措施。列出一些没有静电保护设计器件的静电放电敏感度。

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