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什么是靜電放電現(xiàn)象

日期:2025-05-10 12:47
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摘要:
什么是靜電放電現(xiàn)象
 
靜電放電(ESD)是大家熟知的電磁兼容問題,它可引起電子設(shè)備失靈或使其損壞。當(dāng)半導(dǎo)體器件單獨(dú)放置或裝入電路模塊時,即使沒有加電,也可能造成這些器件的長久性損壞。對靜電放電敏感的元件被稱為靜電放電敏感元件(ESDS)。
如果一個元件的兩個針腳或更多針腳之間的電壓超過元件介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度,就會對元件造成損壞。這是MOS器件出現(xiàn)故障*主要的原因。氧化層越薄,則元件對靜電放電的敏感性也越大。故障通常表現(xiàn)為元件本身對電源有一定阻值的短路現(xiàn)象。對于雙極性元件,損壞一般發(fā)生在薄氧化層隔開的已進(jìn)行金屬噴鍍的有源半導(dǎo)體區(qū)域,因此會產(chǎn)生泄漏嚴(yán)重的路徑。
另一種故障是由于節(jié)點(diǎn)的溫度超過半導(dǎo)體硅的熔點(diǎn)(1415℃)時所引起的。靜電放電脈沖的能量可以產(chǎn)生局部地方發(fā)熱,因此出現(xiàn)這種機(jī)理的故障。即使電壓低于介質(zhì)的擊穿電壓,也會發(fā)生這種故障。一個典型的例子是,NPN型三極管發(fā)射極與基極間的擊穿會使電流增益急劇降低。
器件受到靜電放電的影響后,也可能不立即出現(xiàn)功能性的損壞。這些受到潛在損壞的元件通常被稱為“跛腳”,一旦加以使用,將會對以后發(fā)生的靜電放電或傳導(dǎo)性瞬態(tài)表現(xiàn)出更大的敏感性。
要密切注意元件在不易察覺的放電電壓下發(fā)生的損壞,這一點(diǎn)非常重要。人體有感覺的靜電放電電壓在3000 — 5000V之間,然而,元件發(fā)生損壞時的電壓僅幾百伏。
靜電放電的危害效應(yīng)是在二十世紀(jì)七十年代開始認(rèn)識到的,這是由于新技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致元件對靜電放電的損壞越來越敏感。靜電放電造成的損失每年可達(dá)到幾百萬美元以上。因此,許多大型的元件和設(shè)備制造廠引進(jìn)專業(yè)技術(shù)以減小生產(chǎn)環(huán)境中的靜電積累,從而使產(chǎn)品合格率和可靠性提高了許多。用戶根據(jù)自己的經(jīng)驗也懂得了防治靜電放電損害的重要性。

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