電子元件放靜電措施

電子元件放靜電措施
靜電放電
??? 靜電放電（ ESD） 是大家熟知的電磁兼容問(wèn)題， 它可引起電子設(shè)備失靈或使
其損壞。當(dāng)半導(dǎo)體器件單獨(dú)放置或裝入電路模塊時(shí)， 即使沒(méi)有加電， 也可能造成
這些器件的永久性損壞。對(duì)靜電放電敏感的元件被稱為靜電放電敏感元件.

ESDS） 。
??? 如果一個(gè)元件的兩個(gè)針腳或更多針腳之間的電壓超過(guò)元件介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度，
就會(huì)對(duì)元件造成損壞。這是MOS器件出現(xiàn)故障最主要的原因。氧化層越薄， 則
元件對(duì)靜電放電的敏感性也越大。故障通常表現(xiàn)為元件本身對(duì)電源有一定阻值的
短路現(xiàn)象。對(duì)于雙極性元件， 損壞一般發(fā)生在薄氧化層隔開的已進(jìn)行金屬噴鍍的
有源半導(dǎo)體區(qū)域， 因此會(huì)產(chǎn)生泄漏嚴(yán)重的路徑。
??? 另一種故障是由于節(jié)點(diǎn)的溫度超過(guò)半導(dǎo)體硅的熔點(diǎn)（ 1415℃ ） 時(shí)所引起的。
靜電放電脈沖的能量可以產(chǎn)生局部地方發(fā)熱， 因此出現(xiàn)這種機(jī)理的故障。即使電
壓低于介質(zhì)的擊穿電壓， 也會(huì)發(fā)生這種故障。一個(gè)典型的例子是， NPN 型三極
管發(fā)射極與基極間的擊穿會(huì)使電流增益急劇降低。
??? 器件受到靜電放電的影響后， 也可能不立即出現(xiàn)功能性的損壞。這些受到潛
在損壞的元件通常被稱為“跛腳”， 一旦加以使用， 將會(huì)對(duì)以后發(fā)生的靜電放電或
傳導(dǎo)性瞬態(tài)表現(xiàn)出更大的敏感性。
??? 要密切注意元件在不易察覺的放電電壓下發(fā)生的損壞， 這一點(diǎn)非常重要。人
體有感覺的靜電放電電壓在3000 — 5000V 之間， 然而， 元件發(fā)生損壞時(shí)的電壓
僅幾百伏。
??? 靜電放電的危害效應(yīng)是在二十世紀(jì)七十年代開始認(rèn)識(shí)到的， 這是由于新技術(shù)
的發(fā)展導(dǎo)致元件對(duì)靜電放電的損壞越來(lái)越敏感。靜電放電造成的損失每年可達(dá)到
幾百萬(wàn)美元以上。因此， 許多大型的元件和設(shè)備制造廠引進(jìn)專業(yè)技術(shù)以減小生產(chǎn)
環(huán)境中的靜電積累， 從而使產(chǎn)品合格率和可靠性提高了許多。用戶根據(jù)自己的經(jīng)
驗(yàn)也懂得了防治靜電放電損害的重要性。
２ ． 如何對(duì)付靜電放電？
??? 控制靜電積累的第一步是要弄清楚靜電荷的產(chǎn)生機(jī)理。
??? 靜電電壓是由不同種類的物質(zhì)相互接觸與分離而產(chǎn)生。盡管摩擦能夠使電荷
積累得更多， 但是摩擦并不是必要的。這種效應(yīng)即是大家熟知的摩擦起電， 所產(chǎn)
生的電壓取決于相互摩擦的材料本身的特性。磨擦起電序列表列出了各類物質(zhì)的
帶電難易程度。對(duì)于相互接觸的兩種物質(zhì)， 電子會(huì)從序列表較上的物質(zhì)轉(zhuǎn)向較下
的物質(zhì)， 這樣就會(huì)使兩種物質(zhì)分別帶正負(fù)電荷。序列表中的物質(zhì)離得越遠(yuǎn)， 各自
所帶的電荷數(shù)量也越大。常見物質(zhì)的磨擦起電序列如表1所示。