Spôsob poškodenia spôsobeného elektrostatickým výbojom do mikroelektronických obvodov

May 10, 2019 Zanechajte správu

Spôsob poškodenia spôsobeného elektrostatickým výbojom do mikroelektronických obvodov

Kovové vedenie a difúzna oblasť (alebo polykryštalická) kontaktná diera vytvárajú iskru, ktorá spôsobuje rozbitie ohmického kontaktu kovu a kremíka.

Keď teplota uzla prekročí teplotu topenia polovodičového kremíka (1415 ° C), kremík sa roztaví, čo spôsobí rekryštalizáciu, čo spôsobí skrat zariadenia. Pokovované elektródy a vedenia sa roztavia a "sféroidizujú", čo spôsobí otvorenie obvodu. Veľký prúd tečie cez PN križovatku, aby sa generovalo Joulovo teplo, čo spôsobí zvýšenie teploty spoja, čím sa vytvorí "hot spot" alebo "hot run", čo spôsobí poškodenie zariadenia. Okamžitý vysoký prúd (statická iskra) zapríčinený elektrostatickým výbojom zapáli a vznieti horľavé a výbušné plyny. Zmesi alebo elektrická pyrotechnika, ktoré spôsobujú nehody pri náhodnom horení a výbuchu.

Elektrostatický výboj spôsobuje, že ľudské telo trpí elektrickými šokmi, čo spôsobuje sekundárne nehody a Coulombovu silu elektrostatického poľa, ktoré bránia automatizovaným výrobným linkám, ako sú textil, tlač a plastové obaly. Tretí typ elektrostatického nebezpečenstva je spôsobený elektromagnetickým žiarením spôsobeným elektrostatickým výbojom alebo elektromagnetickým rušením spôsobeným elektromagnetickým impulzom elektrostatického výboja (ESDEMP) na elektronických zariadeniach.

Vo všeobecnosti sa elektrostatické výboje uskutočňujú v ráde mikrosekúnd alebo sodíkových sekúnd, takže tento proces je adiabatickým procesom, pri ktorom sa cez slučku vedie veľký prúd, aby sa vytvoril lokalizovaný vysokoteplotný zdroj tepla. Pre mikroelektronické zariadenia sa energia elektrostatického výboja uvoľňuje cez zariadenie a priemerný výkon môže dosiahnuť niekoľko kilowattov. Teplo je ťažké rozptýliť z povrchu rozptyľujúceho energiu, čím sa vytvára veľký teplotný gradient v zariadení, čo spôsobuje miestne tepelné poškodenie. Výkon obvodu sa zhoršuje alebo zlyhá.