目前
，以運算放大器

、A/D等為代表的線性器件，大規模的存儲器、信號處理器

，聲表麵波器件
，微波器件，功率MOS管等均為靜電敏感器件。靜電放電損傷日益成為影響電子元器件可靠性的重要因素之一。

 

微電子器件的靜電放電損傷，其失效機理可分為兩類：一類是與電流有關的失效，如PN結的損傷，接觸孔合金釘，金屬/多晶矽互連線或電阻燒壞
；另一類是與電壓有關的失效，柵氧化層擊穿是最常見的電壓型失效。

 

半導體器件靜電放電損傷故障模式主要表現為：

ruguodaidiantidejingdianshihuocunchudejingdiannengliangjiaodi，huojingdianfangdianhuiluyouxianliudianzucunzai
，yicijingdianfangdianmaichongbuzuyiyinqiqijianfashengtufaxingwanquanshixiao。dantahuizaiqijianneibuzaochengqingweisunshang，zhezhongsunshangyoushijileixingde。

 

suizhejingdianfangdianmaichongcishudezengjia，qijiandesunshangyuzhidianyazhujianxiajiang，qijiandediancanshuzhujianliehua，zheleishixiaochengweiqianzaixingshixiao。qianzaixingshixiaodebiaoxianxingshiwangwangshiqijiandeshiyongshoumingsuoduan
，huozheyigebenlaibuhuishiqijiansunshangdexiaomaichongqueshigaiqijianshixiao。qianzaixingshixiaojiangdileqijiankangjingdiandenengli，jiangdileqijiandeshiyongkekaoxing。

 

半導體器件潛在性失效主要表現為：

通(tong)過(guo)對(dui)曆(li)史(shi)案(an)例(li)的(de)分(fen)析(xi)，元(yuan)器(qi)件(jian)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)失(shi)效(xiao)頻(pin)發(fa)的(de)一(yi)方(fang)麵(mian)原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)研(yan)製(zhi)單(dan)位(wei)在(zai)元(yuan)器(qi)件(jian)研(yan)製(zhi)過(guo)程(cheng)中(zhong)缺(que)少(shao)防(fang)靜(jing)電(dian)設(she)計(ji)，另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)設(she)計(ji)師(shi)在(zai)元(yuan)器(qi)件(jian)選(xuan)型(xing)時(shi)僅(jin)關(guan)注(zhu)產(chan)品(pin)的(de)電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)和(he)外(wai)形(xing)尺(chi)寸(cun)，未(wei)考(kao)慮(lv)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)抗(kang)靜(jing)電(dian)能(neng)力(li)，同(tong)時(shi)各(ge)場(chang)所(suo)單(dan)位(wei)也(ye)未(wei)進(jin)行(xing)有(you)效(xiao)的(de)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)防(fang)護(hu)。

 

由於靜電放電對器件的影響是通過電壓和電流進行的
，當器件兩引腳間受到的ESD電壓和電流超出了所承受的閥值就會造成器件損壞。因此元器件防靜電設計可以通過在芯片上專門設計靜電放電保護電路，用於提供ESD電流路徑，以免ESD放電時，靜電電流流入元器件內部而造成損傷。

 

通常保護電路設計采用兩個基本原理：為輸入輸出引腳緩衝區到供電電源網絡（VSS或VDD）提供一個良好的電流分流通道；或者可以通過在需要保護的芯片部位附件提供一個電壓箝位設計
，防止高壓進入而損壞內部結構。

 

經過多年的理論積累和實踐經驗


，目前已知的靜電敏感器件主要包括單片集成電路、采用厚膜或微組裝工藝製造的二次集成電路、微波組件、固體繼電器
、二極管、三極管、可控矽、聲表麵波器件等。

 

yincicongkekaoxingzengchanggongchengkaishi
，weixiaochuhekongzhichangjianyuanqijianshixiaomoshi，tigaodiancanshuyizhixing
，jiangdiyuanqijianshixiaolv，mingqueyaoqiuguodianyinglimingandeqijian，ESD≥1000V，過電應力較不敏感器件ESD≥2000V。從元器件技術狀態的源頭進行控製
，促使研製單位在產品研製過程中增加防靜電設計。

 

在實際控製中，以單片集成電路為例，產品在鑒定和質量一致性檢驗中均需開展靜電放電敏感度試驗
，原則上要求ESD≥2000V。如由於電路工藝和設計限製無法滿足ESD≥2000V的要求
，必須進行逐批地檢測和考核
，同時需要在技術標準中的用戶指南內說明產品在抗靜電方麵的隱患，並給予使用提醒和建議。

 

靜電放電防護的基本原則主要有兩種：一是抑製靜電電荷的產生和積累
；二是安全、迅速
、有效的消除已產生的靜電電荷。目前在工程實踐中采取的靜電防護主要方法為：接地、中和、增濕、屏蔽等。

 

接地是靜電放電防護中最普遍、最有效的措施。接地是將導體通過接地材料將靜電荷引入地下，避免電荷越積越多而對地產生高電位。實現接地一般可通過以下途徑：在防靜電工作區內設置接地/等電位係統
，實現ESD接地，使電子元器件、人員和其它靜電導體（含台墊、小車等）處於相同的電位
；凡進入工作區的人員均需穿戴防靜電工作服、防靜電鞋套，接觸元器件時佩戴防靜電腕帶

；工作場所內部可鋪設防靜電地板，配備防靜電椅和台墊
；元器件通過防靜電小車、防靜電盒等方式實現在不同場所的周轉等。

 

duiyumouxiewuti，liruputongsuliaohuoqitajueyuantiyouyumeiyoufangdiantongdao
，shiyongjiedijishubukeyixiaosanjingdianhe。dianxingdezuofashiliyonglizihuajishuzhonghejueyuancailiaoshangdejingdianhe。tongchangliyongjingdianxiaodianqichanshengdaiyouyihaodianhedeliziyudaidiantishangdedianhefuhe
，dadaozhonghemude。changyongdelizizhongheshebeiyou：離子風機、風槍、風嘴、風簾、離子棒等。

 

在幹燥條件下物體及空氣時電荷的絕緣性提高，在元器件使用過程中更易攜帶靜電電荷；當dang空kong氣qi的de濕shi度du增zeng加jia時shi，因yin空kong氣qi及ji物wu體ti的de導dao電dian性xing增zeng加jia，帶dai電dian部bu位wei發fa生sheng局ju部bu放fang電dian而er中zhong和he掉diao了le剛gang產chan生sheng的de電dian荷he
，導dao致zhi兩liang物wu體ti不bu再zai帶dai電dian。在zai靜jing電dian防fang護hu中zhong，對dui環huan境jing濕shi度du必bi須xu有you嚴yan格ge的de要yao求qiu，通tong常chang會hui把ba相xiang對dui濕shi度du控kong製zhi在zai40%～60%。

 

采用防靜電的包裝帶或包裝管把元器件進行包覆，防止其受到外部靜電的幹擾
，以便於元器件的儲存
、交接、運輸。同時在拆卸時，需確保工作人員

、工作台麵等具有良好的接地措施。

 

元器件靜電放電隱患貫穿元器件設計、生產、檢驗
、交接、運輸
、shiyongquanguocheng，yincijingdianfangdianfanghugongzuobijiangyizhibansuizhehangtianxinghao。tongyongdefanghushouduanbukehuoque
，danweimanzuxinxinghaoyongyuanqijiandefazhanduijingdianfanghujishudetishengxuqiu，xuyaojianlixitongxing、工程性的靜電防護體係
，遵循靜電防護與全麵質量管理相結合
，靜電防護與關鍵工序質量控製相結合，靜電防護堅持領導、技術人員

、基層員工三結合的原則，控製元器件靜電放電損傷質量問題的產生，為保障型號元器件可靠性提供了有力的支撐。

 

來源：航天九院電子元器件