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ESD抑制器有哪些常見的失效模式

來源:
2024-12-19
類別:基礎知識
eye 24
文章創建人 拍明芯城

ESD(靜電放電)抑制器在保護電子系統免受靜電損害方面起著關鍵作用,然而,它們也可能因各種原因而失效。以下是ESD抑制器常見的失效模式:

一、突發性完全失效

  1. 熱失效

    • 當ESD發生時,局部產生的大電流會在短時間內產生大量熱量,可能導致金屬互連線熔化、芯片出現熱斑或二次擊穿。

    • 典型表現為開路、短路以及電參數嚴重漂移。

  2. 電失效

    • 施加在柵氧化層上的電壓形成的電場強度可能大于其介電強度,導致介質擊穿或表面擊穿。

    • 表現為器件性能突然劣化,失去規定功能。

二、潛在性緩慢失效

  1. 時間依賴性失效

    • 在多次靜電放電脈沖的作用下,元器件內部可能逐漸積累損傷,導致電參數逐漸劣化。

    • 表現為器件的使用壽命縮短,或者原本不會使器件損傷的小脈沖卻導致器件失效。

  2. 局部損傷

    • 介質的局部損傷,如柵氧化層的局部擊穿,可能伴隨漏電流增加、閾值電壓漂移和功率容量下降等。

    • 這些變化在外觀上可能無法看出,但會影響器件的性能和可靠性。

三、翻轉失效

  1. 邏輯電路翻轉

    • 某些邏輯電路在正常運行中可能因靜電放電的電磁輻射而導致原來記憶狀態發生翻轉。

    • 表現為信息的丟失或功能暫時變化,沒有明顯的硬損傷發生。

  2. 電磁干擾

    • ESD干擾可通過傳導或輻射等耦合路徑進入電子設備中,導致通信系統故障、畫面顯示異常、系統復位、時鐘信號抖動等現象。

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四、其他失效模式

  1. 封裝損傷

    • ESD抑制器的封裝在遭受靜電放電時可能受到損傷,導致內部電路短路或開路。

  2. 連接問題

    • ESD抑制器與電路板之間的連接可能因焊接不良、接觸不良等原因而失效。

五、總結與預防措施

  1. 總結

    • ESD抑制器的失效模式包括突發性完全失效、潛在性緩慢失效、翻轉失效以及其他失效模式。這些失效模式可能導致器件性能下降、壽命縮短甚至完全失效。

  2. 預防措施

    • 選擇合適的ESD抑制器型號和規格,確保其能夠承受預期的靜電放電水平。

    • 在設計和制造過程中加強靜電防護措施,如使用防靜電工作服、手腕帶、導電鞋和地墊等。

    • 對ESD抑制器進行定期檢測和測試,及時發現并處理潛在的失效問題。

綜上所述,了解并預防ESD抑制器的失效模式對于確保電子系統的可靠性和穩定性至關重要。


責任編輯:Pan

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標簽: ESD抑制器

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