Elektrostatické riešenie pre elektronické komponenty
Elektrostatický výboj (ESD) je dobre známy problém elektromagnetickej kompatibility, ktorý môže spôsobiť poruchu alebo poškodenie elektronických zariadení. Ak je polovodičové zariadenie umiestnené samostatne alebo je vložené do modulu obvodu, môže dôjsť k trvalému poškodeniu týchto zariadení, aj keď nie je k dispozícii napájanie. Prvok, ktorý je citlivý na elektrostatický výboj, sa nazýva prvok citlivý na elektrostatický výboj (ESDS).
Ak napätie medzi dvoma alebo viacerými kolíkmi komponentu prekročí medzu pevnosti média komponentu, môže to komponentu poškodiť. Toto je hlavný dôvod zlyhania zariadení MOS. Čím je vrstva oxidu riedšia, tým väčšia je citlivosť zložky na elektrostatický výboj. Porucha sa zvyčajne prejavuje ako skrat, pri ktorom má samotný komponent určitý odpor voči napájaniu. Pri bipolárnych komponentoch sa zvyčajne vyskytujú škody v aktívnych polovodičových oblastiach metalizácie, ktoré sú oddelené tenkou vrstvou oxidu, čím sa vytvára cesta silného úniku.
Ďalší typ poruchy je spôsobený tým, že teplota uzla presahuje teplotu topenia polovodičového kremíka (1415 ° C). Energia impulzu ESD môže generovať lokálne zahrievanie, takže dôjde k zlyhaniu tohto mechanizmu. Táto porucha nastane, aj keď je napätie nižšie ako prierazné napätie média. Typickým príkladom je, že rozdelenie medzi žiaričom a základňou tranzistora NPN spôsobuje prudký pokles prúdu.
Funkčné poškodenie sa nesmie vyskytnúť bezprostredne po elektrostatickom výboji. Tieto potenciálne poškodené komponenty sa často označujú ako „drepy“ a po použití budú vykazovať väčšiu citlivosť na neskoršie elektrostatické výboje alebo vodivé prechody.
Je dôležité venovať veľkú pozornosť poškodeniu, ktoré môže dôjsť ku komponentu pri nezistiteľnom vybíjacom napätí. Ľudské telo má pocit, že napätie elektrostatického výboja je medzi 3 000 a 5 000 V. Napätie, pri ktorom je komponent poškodený, je však iba niekoľko stoviek voltov.
Škodlivé účinky elektrostatického výboja boli zistené v 70. rokoch 20. storočia kvôli vývoju nových technológií, vďaka ktorým boli komponenty citlivejšie na poškodenie elektrostatickým výbojom. Poškodenie spôsobené elektrostatickým výbojom môže dosiahnuť niekoľko miliónov dolárov ročne. Výsledkom je, že mnoho veľkých výrobcov komponentov a zariadení zaviedlo expertízu na zníženie hromadenia statického náboja vo výrobnom prostredí, čo vedie k oveľa vyššiemu výťažku a spoľahlivosti produktu. Používatelia chápu dôležitosť predchádzania poškodeniu elektrostatickým výbojom na základe svojich vlastných skúseností.