许嘉航

(苏州大学,浙江 苏州 215006)

1 ESD现象的成因

1.1 外部原因

人体与环境之间的摩擦或电位差可能导致人体带有静电电荷,这些电荷接触或靠近集成电路时可能发生静电放电,导致电荷的传递及能量释放。干燥空气、低湿度及静电敏感材料的使用都有助于积累静电电荷,这些环境条件令集成电路更易受到静电放电的影响,增加ESD事件的风险。在集成电路的制造、测试、封装及处理过程中,各种设备及工具之间的摩擦可能产生静电电荷,当这些设备或工具接触到集成电路时,可能导致静电放电的发生。外部电源或电磁场的存在可能会对集成电路产生干扰,引发静电放电现象。

1.2 内部原因

集成电路工作过程中会产生各种吸引力,物质间或触碰外界时也有可能产生大量的电荷。电荷中的电量较大,若系统设备不能在短时间内进行中和,则有可能导致电荷数量增加,致使集成电路形成高压环境,产生静电放电现象[1]。

2 ESD失效模式及其机理

2.1 失效模式

ESD突发式失效模式是指集成电路中器件性能出现恶化,导致集成电路工作过程中的几个参数同时失效,造成运行故障,对器件造成不同程度的损害。突发性完全失效模式是由于集成电路短路或开路导致电参数发生较严重的漂移现象[2]。

ESD潜在式失效模式是因无法立即发现的损坏引起的,损坏可能很小,测试期间不会影响设备性能,但随着时间的推移,损坏可能导致设备出现故障且难以识别或修复。……