ESD引起集成电路损坏原理模式及实例
损伤引起。此外,输入端碰上有漏电的机壳也会引起类似失效。e.某星上用进口的军用CCD(电荷耦合器件),在使用过程中不知不觉就失效,这不仅造成了重大经济损失,而且严重地影响了工作进行。经调查与分析,判断失效由ESD损伤引起。因为该CCD是超大规模集成电路,又属于MOS型器件,它对ESD 特别敏感。根据静电敏感度,完全属于静电放电最敏感的器件之一,只要100伏的静电压,就可能损坏(与MOS单管相差不多,甚至还要敏感)。经现场调查,工作间地板电阻率为1013~1014Ω/cm,它已不属于防静电地板(防静电地板应为106~108),工作人员采取了防ESD措施,仍然有静电荷积累。全面地采取了防静电措施,这一失效就得到了有效的控制。f.双极运算放大器LF253在入厂检收和二次筛选中均发现失效,失效比例大约5%。经解剖分析发现,补偿端的铝条上有一小区域内有“变色”现象,这种变色点是由瞬变电过应力引起的局部高温造成,它可能是ESD损伤引起的,因为LF253是双极型电路,使用者并未采取必要的防ESD损伤措施,所以ESD操作的可能性很大。利用“静电模拟器”进行模拟试验,发现补偿端与正电源之间的损伤电压仅有 6KV而其他端可达5.0KV,可见,运算放大器也要采取必要的防静电措施。
g.彩电高频头内的MOS场效应管常有失效发生。经过解剖分析,发现芯片表面有很小的“丝状”击穿通路。这种失效是由ESD引起的,因为彩电荧光屏上有40~50KV的静电电压,如果不慎将这样高的静电压通过天线引入高频头,就很容易引起MOS管失效。h.某厂生产的高频晶体管3DG142在入厂检验和二次筛选中常有失效发生,失效模式是eb结漏电或短路。经解剖分析,发现eb结有轻微的烧毁痕迹。由于这种管子是双极器件,使用者未采取防静电措施。但这种高频晶体管是浅结器件,易受静电放电损伤。例如,当测试人员刚走进工作室在测试台前坐下来时,人体上的静电压可能是比较高的,此时去拿晶体管进行测试就很可能引起ESD损伤。由于eb结的面积很小,并且是浅结,所以损伤部位一般都是eb结(bc结不会损伤)。可见,对于高频,特别是超高频的小功率管,在使用过程中也应适当采取防静电损伤措施。