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    ESD的來源及其對集成電路的危害

    time發布時間:2021-05-26 15:57
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    將兩種不同材料的物體摩擦后,一種帶正電,另一種帶負電,從而在兩者之間產生一定的電壓。 電壓的大小取決于材料的性質,空氣的干燥度和其他因素。 如果帶有靜電的物體靠近接地導體,則會發生強烈的瞬時放電,這稱為ElectroStaTIcDischarge。 一般而言,帶靜電的對象可以簡單地模擬為一個很小的電容器,該電容器充電到很高的電壓。  
    靜電的來源——摩擦起電
    當集成電路(IC)經受ESD時,放電電路的電阻通常很小,這不能限制放電電流。 例如,當將靜電荷電纜插入電路接口時,放電電路的電阻幾乎為零,這將導致高達數十安培的瞬時放電尖峰電流流入相應的IC引腳。 瞬時大電流會嚴重損壞IC,并且局部加熱產生的熱量甚至會熔化硅芯片。  ESD對IC的損壞通常還包括內部金屬連接被燒毀,鈍化層被破壞,晶體管單元被燒壞等。
     
    ESD也可能導致IC死鎖(LATCHUP)。 該效果與CMOS器件內部的晶閘管狀結構單元的激活有關。 高壓可以激活這些結構以形成大電流通道,通常從VCC到地。 串行接口設備的死電流通常為1安培。 死電流將一直保持到設備斷電為止。 但是到那時,IC通常會因過熱而燒壞。  
    ESD的來源及其對集成電路的危害
    對于串行接口設備,ESD會使IC異常工作,發生通信錯誤,并嚴重損壞它。 為了分析故障現象,MAXIM對不同制造商的RS-232接口設備進行了ESD測試。 事實證明,有兩種常見的故障現象:一種故障現象是串擾,信號接收器接收到的信號干擾了發送器,從而導致誤碼(見圖1)。 另一類故障是在IC內部形成反向電流通道,因此接收器端口接收到的RS-232信號電平(±10V)被反饋到電源端子(+ 5V)。 如果電源不具有吸收電流的功能,則過多的反饋電壓會損壞由單個電源(+ 5V)供電的其他設備。
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