這種類型的損壞最容易發(fā)生在組裝過(guò)程中或在芯片組裝到它們最終的 PCB 放置位置之前。

是的，理論是偉大的，但沒(méi)有什么比現(xiàn)實(shí)更能把你從云端帶出來(lái)了。對(duì)于今天的電子產(chǎn)品，我們應(yīng)該通過(guò)在我們的集成電路中設(shè)計(jì)穩(wěn)健的 ESD 結(jié)構(gòu)來(lái)覆蓋所有 ESD 基礎(chǔ)。我們認(rèn)為一切都很好，我們的電路是安全的，直到我們開(kāi)始工作而不考慮 ESD 保護(hù)。

靜電放電或 ESD 的定義是在不同靜電勢(shì)的物體或表面之間的靜電荷轉(zhuǎn)移。此事件在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生在高電壓下，在千伏 （kV） 范圍內(nèi)，從 1 到 100 納秒 （ns）。您可以想象，使用這些類型的電壓和時(shí)間單位，ESD 事件具有快速邊緣。當(dāng)此類事件發(fā)生時(shí)，存儲(chǔ)的靜電荷會(huì)轉(zhuǎn)移，并且會(huì)出現(xiàn)可見(jiàn)或不可見(jiàn)的火花。

您可以穿著皮鞋穿過(guò)地毯并觸摸您的同伴的鼻子，從而體驗(yàn)?zāi)约旱膫€(gè)人 ESD 事件。這是一次令人震驚的經(jīng)歷，至少對(duì)我們中的一個(gè)人來(lái)說(shuō)，但不是致命的。明顯的火花很容易被人類識(shí)別；但正是這些看不見(jiàn)的火花是如此之小，只有我們帶有敏感接口的電子設(shè)備才能檢測(cè)到。個(gè)人很可能通過(guò)觸摸沒(méi)有 ESD 保護(hù)的設(shè)備而在不知不覺(jué)中造成破壞性 ESD 電路損壞。我從個(gè)人經(jīng)歷中知道這一點(diǎn)。在高電荷 ESD 環(huán)境中，其封裝內(nèi)的 ESD 保護(hù)硅芯片將被破壞（圖 1）。

圖 1. 硅 ESD 損壞的放大示例顯示金屬跡線消失、鈍化破裂和一種熱遷移。

在圖 1 中，硅已經(jīng)暴露在 ESD 事件中。造成的損壞是災(zāi)難性的，包括金屬痕跡蒸發(fā)、鈍化區(qū)域受損以及可能的電熱遷移軟錯(cuò)誤。從技術(shù)上講，如果電路仍在運(yùn)行，則以后可能會(huì)出現(xiàn)軟錯(cuò)誤（也稱為規(guī)格降級(jí)）。

這種類型的損壞最容易發(fā)生在組裝過(guò)程中或在芯片組裝到它們最終的 PCB 放置位置之前。IC 的內(nèi)部 ESD 保護(hù)電路在預(yù)組裝處理和組裝操作期間為硅片提供一些保護(hù)。在這種環(huán)境中，低阻抗接地路徑用作放電路徑。在組裝或 IC 測(cè)試環(huán)境中，低阻抗接地路徑的實(shí)現(xiàn)包括腕帶、接地地板、接地桌面和 ESD 離子發(fā)生器。一旦 IC 安裝在 PCB 中并與其他組件互連，這種受保護(hù)的環(huán)境就會(huì)顯著降低易失性 ESD 路徑的可能性。通過(guò)適當(dāng)?shù)?ESD 控制和預(yù)防，內(nèi)部 ESD 電路很有可能永遠(yuǎn)不會(huì)被使用。

人們?cè)谂c周圍環(huán)境互動(dòng)時(shí)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生 ESD 火花。這些有害火花可以通過(guò)完全降解或破壞硅來(lái)改變半導(dǎo)體器件的特性。ESD 事件是一個(gè)嚴(yán)重的工業(yè)問(wèn)題，每年造成數(shù)十億美元的損失。在您選擇最終產(chǎn)品之前，在您的實(shí)驗(yàn)室中遵循良好的 ESD 預(yù)防實(shí)踐并檢查您的產(chǎn)品數(shù)據(jù)表以了解 ESD 保護(hù)規(guī)范是值得的。幾周后加入我，我將為您提供硅 ESD 測(cè)試策略。

審核編輯：郭婷