這種類型的損壞最容易發(fā)生在組裝過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，但沒有什么比現(xiàn)實(shí)更能把你從云端帶出來了。對于今天的電子產(chǎn)品，我們應(yīng)該通過在我們的集成電路中設(shè)計穩(wěn)健的 ESD 結(jié)構(gòu)來覆蓋所有 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的物體或表面之間的靜電荷轉(zhuǎn)移。此事件在短時間內(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間單位，ESD 事件具有快速邊緣。當(dāng)此類事件發(fā)生時，存儲的靜電荷會轉(zhuǎn)移，并且會出現(xiàn)可見或不可見的火花。

您可以穿著皮鞋穿過地毯并觸摸您的同伴的鼻子，從而體驗(yàn)?zāi)约旱膫€人 ESD 事件。這是一次令人震驚的經(jīng)歷，至少對我們中的一個人來說，但不是致命的。明顯的火花很容易被人類識別；但正是這些看不見的火花是如此之小，只有我們帶有敏感接口的電子設(shè)備才能檢測到。個人很可能通過觸摸沒有 ESD 保護(hù)的設(shè)備而在不知不覺中造成破壞性 ESD 電路損壞。我從個人經(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誤。從技術(shù)上講，如果電路仍在運(yùn)行，則以后可能會出現(xiàn)軟錯誤（也稱為規(guī)格降級）。

這種類型的損壞最容易發(fā)生在組裝過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)境就會顯著降低易失性 ESD 路徑的可能性。通過適當(dāng)?shù)?ESD 控制和預(yù)防，內(nèi)部 ESD 電路很有可能永遠(yuǎn)不會被使用。

人們在與周圍環(huán)境互動時經(jīng)常會產(chǎn)生 ESD 火花。這些有害火花可以通過完全降解或破壞硅來改變半導(dǎo)體器件的特性。ESD 事件是一個嚴(yán)重的工業(yè)問題，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 測試策略。

審核編輯：郭婷