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静电电压聚积对元器件的影响

[点击量:111][来源:创选宝防静电专家(www.esdcxb.com)]

2018-04-09

 

核心提示:    电压击穿是指半导体PN结或绝缘介质层在过电压下的击穿。在现代VLSI电路中,栅氧化层厚度已薄到纳米级,小到近百伏或几十伏的静电电压,就足以使元器件失效或性能降低。  过电压的主要来源是摩擦电。当一个人走进房间或

 

  电压击穿是指半导体PN结或绝缘介质层在过电压下的击穿。在现代VLSI电路中,栅氧化层厚度已薄到纳米级,小到近百伏或几十伏的静电电压,就足以使元器件失效或性能降低。

  过电压的主要来源是摩擦电。当一个人走进房间或仅仅把集成电路从塑料封袋材料中取出,就可能产生15000—20000V的电压,远超过静电破坏电压。以MOS场效应晶体管为例,金属铝栅、绝缘介质层SIO2,半导体N沟道,这样的结构相当于一个平板电容,电容量大约3PF。

  当铝栅上出现静电荷聚积时,由V=Q/C知,即使微量电荷,也会使电压升得很高。而绝缘介质层SIO2的耐压值仅在100V左右,当静电电压达到或超过耐压值,氧化膜就会被击穿,造成针孔而使栅沟相通,损伤器件,造成隐患,或使器件失效。

  功率击穿是指半导体PN结、绝缘介质层、连接导线等在过电流下的击穿,它与静电放电脉冲形状、持续时间和能量积累有关。静电放电电流流过集成电路内部引起PN结的温度升高。

  有的可能烧毁内部连接导线或造成内部连接导线变窄,有的引起合金化或造成金属的扩散,最终造成器件永久性的破坏或严重老化。电老化是最头痛的“软击穿”,它在当时并不能被发现,但在其后随时可能出现失效,这时使用它的电子设备无疑会带来极大的隐患。  

 

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---责任编辑:创选宝A

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