常見的晶片失效原因 ESD EOS

各位看官 大家好~

今天我們來談談 ,常見的晶片失效原因 ESD EOS。

ESD：

英文：Electrical Static Discharge；
定義：不同靜電電位的兩個物體之間的電荷轉移；中文釋為靜電放電。靜電是一種客觀的自然現象；

EOS：

英文：Electrical Over Stress
定義：指所有的過度電性應力，如過電燒毀 （過電壓，過電流 ，過功率）；

EOS通常產生於：

1. 電源(AC/DC) 干擾、過電壓。
2. 由於測試程序切換（熱切換）導致的瞬變電流/峰值/低頻干擾。其過程持續時間可能是幾微秒到幾秒（也可能是幾納秒），很短的EOS 脈衝導致的損壞與ESD損壞相似。
3. 閃電。
4. 測試程序開關引起的瞬態/毛刺/短時脈衝波形干擾。
5. 測試設計欠佳，例如，在器件尚未加電或已超過其操作上限的情況下給器件發送測試信號。再比如在對器件供電之前加入測試信號，或超過最大操作條件。
6. 來自其它設備的脈衝信號干擾，即從其它裝置發送的脈衝。
7. 不恰當的工作步驟，工作流程不甚合理。
8. 接地點反跳（由於接地點不夠導致電流快速轉換引起高電壓）

防護手段：

建議參考晶片Datasheet ,優化模組設計時的電壓過應力電源應用，以減少晶片的電壓過應該力
建議模組添加TVS防護元件
以OV sensor 為例, 可以參考DC characteristicsy章節

ESD產生的方式:

1. 如接觸、摩擦等。靜電的特點是高電壓、低電量、小電流和作用時間短的特點；
2. 人體自身的動作或與其它物體的接觸，分離，摩擦或感應等因素，可以產生幾千伏甚至上萬伏的靜電；
3. 摩擦起電和人體靜電是電子工業中的兩大危害；

防護手段：

1、靜電耗散

主要是使用靜電耗散材料，（即表面電阻在10的5次方歐姆到10的11次方歐姆之間的材料），來替代普通的材料。比如在防靜電工作區使用的防靜電台墊，防靜電地板，防靜電包裝盒等等。

2、靜電泄放

通常是指設備和人員的接地，即通過截面積符合標準的金屬導線將設備接地，人員則通過手環、服裝、防靜電鞋等措施接地。

3、靜電中和

一般是指在難以使用接地或靜電耗散措施的場合，使用離子發生器製造正負離子，並將離子吹送到需要消除靜電的區域，來中和產生的靜電。常見的有離子風機、風蛇等等。

4、靜電屏蔽

靜電屏蔽又分為主動屏蔽和被動屏蔽。主要是指利用法拉第籠原理，使用封閉導體來對靜電源或需要防護的產品進行屏蔽。

5、環境增濕

實驗數據表明，環境濕度的增加可以有效降低靜電放電發生的幾率。但環境增濕只能作為輔助措施使用，不能代替以上措施。

6、電子產品的ESD防護設計

即在靜電敏感元器件上設置防靜電電路，國內外已有設計成熟的多種保護電路，最高對上千伏的靜電電壓進行有效防護。保護電路可以降低元器件對ESD的敏感性，但不能完全消除
OV sensor ESD 耐受等級記載於可靠性測試報告中。