esd失效机制
esd 可以通过多种方式损坏半导体组件。最明显的结果来自高静电电压,产生高电位的强电流,从而导致敏感器件的局部烧毁。即使电流流过的时间很短,但是集成电路的微小尺寸也意味着它很容易被损坏。芯片本身的互连线路或区域可能会被高峰值电流熔断。
esd 可能导致损坏的另一种方式是当强电压导致器件本身的组件发生击穿时,它可能会击穿设备中的氧化层,从而导致设备无法运行。由于某些 ic 的尺寸远小于一微米,因此即使相对较低的电压也会导致击穿也就不足为奇了。
虽然 esd 造成的损坏可以立即毁坏设备,但它们也有可能造成所谓的潜在故障。发生这种情况是因为 esd 不会完全破坏设备,但造成的损坏只会削弱它的机能,使其在以后的生命周期中面临爆发故障的风险。常规的检测是无法找到这些潜在缺陷。结果是整体可靠性水平显著降低,或者(在模拟设备的情况下更多)性能可能会下降。由 esd 引起的潜在故障可能带来昂贵的使用成本升级,因为在使用中的物品进行维修比对在工厂中出现故障的物品进行修理要贵得多。这样做的原因是维修技术人员通常需要到现场维修该物品,或者需要将其运送到专门的维修点进行维修。
当互连部分被 esd 熔断时,可能会导致潜在故障,通常导体的一部分已被静电放电破坏,以后容易受到伤害。芯片损坏的另一种方式是当损坏产生的材料散布在半导体表面上时,这可能会导致替代传导路径。
由于元件很容易被 esd 损坏,因此大多数制造商将所有半导体都视为静电敏感器件,并且许多制造商将所有器件(包括电容器和电阻器等无源元件)也视为静电敏感器件。考虑到这一点时,必须记住,当今大多数批量生产的设备都使用表面贴装元件,其尺寸比传统元件小得多,这使得它们更容易受到 esd 的损坏。
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esd静电失效机制及其外在表现和影响