靜電對敏感元器件的危害有哪些?
電放電(ESD)是大家熟知的電磁兼容問題,它會引起電子設(shè)備失靈更嚴重一點會損壞電子設(shè)備的。當(dāng)半導(dǎo)體器件單獨放置或裝入電路模塊時,即使沒有加電也有可能會造成這些器件的永久性損壞。對靜電放電敏感的元件被稱為靜電放電敏感元器件(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)的擊穿強度,就會對元件造成損壞。這是MOS器件出現(xiàn)故障最主要的原因。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行金屬噴鍍的有源半導(dǎo)體區(qū)域,因此會產(chǎn)生泄漏嚴重的路徑。
另一種故障是由于節(jié)點的溫度超過半導(dǎo)體硅的熔點(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。所以我們在購買大型家用電器時也要注意這一項。要注意查看說明書和合格證書。不然對家庭成員都是一種隱患。當(dāng)下暴雨及打雷時。家里家用電器能切斷電源的最好要關(guān)掉。以防造成不必要的麻煩。不管是家用電器,只要是跟叫有關(guān)的大型機器都要注意這一點。