靜電和靜電放電(ESD)在我們的日常生活中無(wú)處不在，尤其是當(dāng)手持電子設(shè)備向輕薄小巧方向發(fā)展而且產(chǎn)品功能不斷增加時(shí)，它們的輸入/輸出端口也隨之增多，導(dǎo)致靜電放電進(jìn)入系統(tǒng)并干擾或損壞集成電路。半導(dǎo)體材料器件對(duì)于生產(chǎn)、組裝和維修等過(guò)程環(huán)境的靜電控制要求越來(lái)越高。而靜電放電對(duì)器件可靠性的危害變得越來(lái)越顯著。為幫助大家深入了解，以下內(nèi)容由創(chuàng)芯檢測(cè)網(wǎng)整理，提供給您參考。
_20220720144728_695.jpg "ESD失效的形式 對(duì)電子元器件的破壞有哪些？")
一、ESD對(duì)電子器件侵害方式如下所示
1)靜電源直接對(duì)電子器件放電
ESD事件常常發(fā)生在帶電導(dǎo)體（包括人體）對(duì)ESDS的放電過(guò)程中。一般的靜電危害是人體或帶電導(dǎo)體直接對(duì)ESDS放電造成。
2)帶電器件對(duì)其他導(dǎo)體的靜電放電
當(dāng)靜電放電敏感器件在操作過(guò)程中，或者與包裝材料、機(jī)器表面接觸后，就會(huì)積累靜電荷。當(dāng)器件在包裝盒移動(dòng)或震動(dòng)時(shí)就會(huì)發(fā)生靜電放電。這種放電情況，涉及的電容和能量不同于人體對(duì)ESDS器件的放電情況。在某些情況下，CDM事件比HBN事件所造成的危害更大。
3)電場(chǎng)感應(yīng)放電
感應(yīng)場(chǎng)可以直接或間接對(duì)地造成危害。因?yàn)槿魏螏щ婓w周圍都存在靜電場(chǎng)。如果ESDS器件進(jìn)入靜電場(chǎng)范圍，就會(huì)因?yàn)楦袘?yīng)而帶電。如果器件在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)接地，電荷轉(zhuǎn)移到地的過(guò)程稱為CDM事件。
二、ESD靜電損傷的兩種失效形式
1)硬損傷：又稱“突發(fā)性完全失效”、“一次性損壞”，約占10%。表現(xiàn)為器件電參數(shù)突然劣化，失去原有功能。主要原因是靜電放電造成過(guò)壓使得介質(zhì)被擊穿，或過(guò)流使得內(nèi)部電路金屬導(dǎo)線熔斷、硅片局部融化等。硬損傷可通過(guò)常規(guī)的性能測(cè)試手段及時(shí)發(fā)現(xiàn)，相對(duì)軟失效而言危害要小得多。
2)軟損傷：又稱“潛在性緩慢失效”、“多次損傷累積后失效”，約占90%。受到軟損傷的器件，雖然當(dāng)時(shí)各類電參數(shù)仍合格，然而其使用壽命卻大大縮短了。含有這些器件的產(chǎn)品或系統(tǒng)，可靠性變差，可能會(huì)在后續(xù)過(guò)程中（直至最終用戶）繼續(xù)遭受ESD軟損傷或其它過(guò)應(yīng)力損傷積累而過(guò)早地失效。由于軟損傷是潛在的，運(yùn)用目前的技術(shù)還很難證明或檢測(cè)出來(lái)，特別是器件被裝入整機(jī)產(chǎn)品之后，因此具有更大的危害性。這些產(chǎn)品流入市場(chǎng)后的維護(hù)成本和造成的其它損失，將比在生產(chǎn)中發(fā)生的直接損失要放大幾十甚至上百倍！多數(shù)未采取保護(hù)措施的元器件靜電放電敏感度都是很低，很多在幾百伏的范圍，如MOS單管在100-200V之間，而且這些單管是不能增加保護(hù)電路的；一些電路尤其是CMOS 。
IC采取了靜電保護(hù)設(shè)計(jì)，雖然明顯的提高抗ESD水平，但大多數(shù)也只能達(dá)到2000－4000V，而在實(shí)際環(huán)境中產(chǎn)生的靜電電壓則可能達(dá)到上萬(wàn)伏。因此，沒(méi)有防護(hù)的元器件很容易受到靜電損傷。隨著元器件尺寸的越來(lái)減小，這種損傷就會(huì)越來(lái)越多。所以，絕大多數(shù)元器件是靜電敏感器件，需要在制造、運(yùn)輸和使用過(guò)程中采取防靜電保護(hù)措施。
