Effekten av elektrostatisk spenningsakkumulering på komponenter
Kjerne Tips: Spenningsbrudd refererer til sammenbrudd av et halvleders PN-kryss eller dielektrisk lag under overspenning. I moderne VLSI-kretser er tykkelsen av gateoksydlaget så tynt som nanometer, og elektrostatiske spenninger så små som hundre volt eller titalls volt er tilstrekkelig til å forårsake komponentfeil eller ytelsesforringelse. Hovedkilden til overspenning er triboelektrisk. Når en person går inn i rommet eller
Spenningsbrudd refererer til sammenbrudd av et halvleders PN-kryss eller dielektriskt lag under overspenning. I moderne VLSI-kretser er tykkelsen av gateoksydlaget så tynt som nanometer, og elektrostatiske spenninger så små som hundre volt eller titalls volt er tilstrekkelig til å forårsake komponentfeil eller ytelsesforringelse.
Hovedkilden til overspenning er triboelektrisk. Når en person går inn i et rom eller bare fjerner en integrert krets fra et plastmateriale, kan det generere en spenning på 15.000 - 20000V, som langt overstiger den elektrostatiske sammenbruddspenningen. Ved å ta en MOS-felt-effekt-transistor som et eksempel, en metallaluminiumsport, et isolerende dielektrisk lag SIO2 og en halvleder-N-kanal, er en slik struktur ekvivalent med en plateplate kondensator med en kapasitans på ca. 3 PF.
Når statisk ladning akkumuleres på aluminiumgitteret, er det kjent fra V = Q / C at selv en liten mengde ladning fører til at spenningen stiger veldig høyt. Tåler spenningen på det isolerende dielektriske laget SIO2 er bare ca. 100V. Når den elektrostatiske spenningen når eller overskrider resistensspenningsverdien, vil oksidfilmen brytes ned, noe som forårsaker pinhull for å få portene til å kommunisere, skade enheten, forårsake skjulte farer eller gjøre enheten ugyldig.
Strømbrudd refererer til sammenbrudd av et halvleders PN-kryss, et isolerende dielektrisk lag, en forbindelsestråd, etc. under en overstrøm, som er relatert til formen, varigheten og energisammenhengen av elektrostatisk utladningspuls. En elektrostatisk utladningsstrøm strømmer gjennom det indre av den integrerte kretsen som forårsaker en økning i temperaturen på PN-krysset.
Noen kan forbrenne de indre forbindelsesleddene, eller føre til at de innvendige forbindelsestrådene smals, og noen kan forårsake legering eller metalldiffusjon, noe som eventuelt kan forårsake permanent skade eller alvorlig aldring av enheten. Elektrisk aldring er "myk sammenbrudd" av de fleste hodepine. Det kan ikke bli funnet på det tidspunktet, men det kan mislykkes når som helst. På dette tidspunktet vil det elektroniske utstyret som bruker det utvilsomt gi flotte skjulte farer.