HZR润丰源分享：电子器件的ESD损伤

电子器件的ESD损伤

无论ESD直接对电子器件放电，还是对电子器件间接放电，均能使电子器件受到损伤。既能引起器件功能的突发性失效，又能引起器件功能的潜在性失效。

1．突发性失效

       突发性失效是指当电子器件暴露在ESD环境中时，电路参数可能明显发生变化，它的功能可能丧失。ESD可能引起金属熔化造成短路或者绝缘层击穿等，使器件的电路遭到永久性的破坏。这类失效可以在装运之前的成品测试中检查出来。据有关资料统计表明，在受静电损伤的电子器件中，突发性失效约占失效总数 的 10%。

      很强的静电场会导致MOS场效应器件的栅氧化层被击穿，使 器件失效。一般MOS器件的栅氧化膜厚度为1(T7 m数量级，当电 路设计没有采取保护措施时，即便是致密无针孔的高质量氧化层, 也会在100 V的静电电压下被击穿。对于有保护措施的电路，虽然 击穿电压可能髙于100 V,但危险静电源的电压可能是几千伏，甚 至上万伏。因此，高压静电场的击穿效应仍然是MOS电路的一大 危害。另外，高压静电场也可能使多层布线电路间介质击穿或金属 化导线间介质击穿，造成电路失效。 

2.潜在性失效

      潜在性失效是指当器件暴露在ESD环境中，可能引起器件性 能的部分退化,但是暂时不影响它发挥应有的功能。然而，器件的 使用寿命大大缩短。这种损伤具有累加性，随着所遭受的ESD脉 冲次数的增多，使器件的静电损伤电压阈值逐次降低，或使器件的 参数缓慢变坏。据资料统计表明:潜在性失效占电子器件ESD失 效总数的90%。因此,电子器件的潜在性失效危害更大。 今天，大多数电子器件采用对静电极为敏感的MOS工艺制 作，图1 -2中给出了 PMOS中的硅损伤情况。