标签: 半导体器件

工艺设备腔体内的真空度是一方面要满足辉光放电的起辉条件，另一方面避免粒子碰撞过多导致动量损失。等离子体化学气相沉积、磁控溅射、干法刻蚀等工艺设备，都是先给个电压让腔体内反应气体离化，形成腔体内等离子体通路和外部电极的电流回路。如果气压过低也就是粒子太少，内部电流通路就无法形成，无法辉光自持。如果气压过高，等离子体在向样品表面移动过程中粒子碰撞，发生动量的方向发散和大小损失，也能影响起辉（撞不开了），对干刻速率等工艺效果有影响。 北京锦正茂科技有限公司拥有专业真空腔体设计制造技术，根据工业和研究中心的高要求制造腔体，用于高真空和超高真空制程或学术研究设备。 北京锦正茂科技有限公司为真空腔体(箱体)设计制造供应商，依照客户订制的需求客制化真空腔体(箱体)，分析您的需求以找到适合的应用设计，并拥有良好品质的制造质量保证，提供安装和咨询现场服务解决方案的协助。 北京锦正茂科技有限公司亦有生产和供应范围广泛的真空零组件和真空配件，例：真空法兰、真空配件、真空波纹管以及蓝宝石真空视窗等，可应用于真空腔体(箱体)上。

探针台，是我们半导体实验室电学性能测试的常用设备，也是各大实验室以及芯片设计、封装测试的熟客。设备具备各项优势，高性能低成本，用途广，操作方便，在不同测试环境下，测试结果稳定，客观，深受工程师们的青睐。那么，我们在选用探针台的时候需要注意哪些事项呢? 探针台选型注意事项： ※ * 大需要测几 inch 的晶圆或者器件 ？ 是否需要测试破片或者单颗芯片，最小的单颗芯片尺寸？ ※ 探针台机械精度要求多高？ ※ 点测样品的电极尺寸？ 100μm *100μm 或 60μm *60μm 的 pad ，还是 FIB 制作的 mini pad ，或者 ic 内部的 metal 线路？ ※ 最多需要几个探针同时去点测？ ※ 是否会用到探针卡测试？ ※ 光学显微镜的最小分辨率需要用到多少？ ※ 显微镜方面，是否需要添加偏光片做 LC 液晶热点侦测？ ※ 探针点测时，对电流的要求是否达到 100fa 或者以下？低电容要求是否要做到 0.1pf ？ 是否有射频需求？ ※ 接驳的测试仪器接口有哪些？ ※ 测试环境时是否会需要加热或者降温？ 是否需要密闭腔体？ ※ 对 chuck 的漏电要求怎样？是否需要添加低阻抗 chuck ？ ※ 是否需要防震桌？ ※ 若添置防震桌，是否有压缩空气？

功率半导体器件一直是电力电子技术发展的重要组成部分，是电力电子装置实现电能转换、电源管理的核心器件，又称为电力电子器件，主要功能有变频、变压、整流、功率转换和管理等，兼具节能功效。随着电力电子应用领域的不断扩展和电力电子技术水平的提高，功率半导体器件也在不断发展和创新，其应用领域已从工业控制和消费电子拓展至新能源、轨道交通、智能电网、变频家电等诸多市场，市场规模呈现稳健增长态势。 随着行业技术革新和新材料性能发展，功率半导体器件结构朝复杂化演进，功率半导体的衬底材料朝大尺寸和新材料方向发展。以SiC（碳化硅)、GaN(氮化镓)为代表的第三代宽禁带半导体材料迅速崛起，它们通常具有高击穿电场、高热导率、高迁移率、高饱和电子速度、高电子密度、高温稳定性以及可承受大功率等特点，使其在光电器件、电力电子、射频微波器件、激光器和探测器件等方面展现出巨大的潜力。 碳化硅（Silicone Carbide, SiC）是目前最受行业关注的半导体材料之一，从材料层面看，SiC是一种由硅（Si）和碳（C）构成的化合物半导体材料；绝缘击穿场强（BreakdownField）是Si的10倍，带隙（EnergyGap）是Si的3倍，饱和电子漂移速率是硅的2倍，能够实现“高耐压”、“低导通电阻”、“高频”这三个特性。 从SiC的器件结构层面探究，SiC 器件漂移层电阻比 Si 器件要小，不必使用电导率调制，就能以具有快速器件结构特征的 MOSFET 同时实现高耐压和低导通电阻。与 600V～900V 的 Si MOSFET 相比，SiC MOSFET具有芯片面积小、体二极管的反向恢复损耗非常小等优点。 不同材料、不同技术的功率器件的性能差异很大。市面上传统的测量技术或者仪器仪表一般可以覆盖器件特性的测试需求。但是宽禁带半导体器件SiC(碳化硅)或GaN(氮化镓)的技术却极大扩展了高压、高速的分布区间，如何精确表征功率器件高流/高压下的I-V曲线或其它静态特性，这就对器件的测试工具提出更为严苛的挑战。 静态参数 主要是指本身固有的，与其工作条件无关的相关参数。静态参数测试又叫稳态或者DC（直流）状态测试，施加激励(电压/电流)到稳定状态后再进行的测试。主要包括：栅极开启电压、栅极击穿电压、源极漏级间耐压、源极漏级间漏电流、寄生电容(输入电容、转移电容、输出电容),以及以上参数的相关特性曲线的测试。 围绕第三代宽禁带半导体静态参数测试中的常见问题，如扫描模式对SiC MOSFET 阈值电压漂移的影响、温度及脉宽对SiC MOSFET 导通电阻的影响、等效电阻及等效电感对SiC MOSFET导通压降测试的影响、线路等效电容对SiC MOSFET测试的影响等多个维度，针对测试中存在的测不准、测不全、可靠性以及效率低的问题，普赛斯仪表提供一种基于国产化高精度数字源表（SMU）的测试方案，具有更优的测试能力、更准确的测量结果、更高的可靠性与更全面的测试能力。

　　【哔哥哔特导读】如今伴随着视频自媒体、现场直播、Vlog(视频博客)等新兴信息载体的普及，手持稳定器成为人们拍摄视频必备的辅助工具之一，那么近期《半导体器件应用》杂志便对一款来自飞宇科技的三轴手持稳定器 SPG-C 进行拆解图解，为大家带来现如今稳定器是如何俘获人们的芳心? 　　在这个信息碎片化的时代里，一张静态的图片远远不足以视频传播的信息更具有吸引力，人们开始越来越喜欢用视频记录生活的精彩动态，过后再用最真切地心态去感受这些创作所能带来的情感交织，不管是生活上的诗意还是遍地鸡毛，都让记忆在脑海碰撞中不再模糊，从某种意义上来说这算是一件颇具仪式感的事情。 　　但是从现实情况出发，这般“诗和远方的浪漫”背后，却是要求拍摄者视频的每一帧画面都是稳定的、连贯的、美感的、共情的、伤感的......其中画面的稳定和质感是让我们享受酣畅淋漓体验的前提，特别在移动摄像机的时候，如果你没有一双麒麟臂辅助，那么就很有可能拍摄出让观看者感到烦躁、疲劳甚至产生呕吐感的抖动画面。 　　所以为了保证观看者的舒适感，又能兼顾到镜头表现力的需求。1973年，美国人盖瑞特·布朗(Garrett Brown)发明了一台极具有革新意义的机器——布朗稳定器(后来更名为斯坦尼康)。该种稳定器由于采用了大量的机械式平衡设计，可以使摄像机更好灵活地穿梭在不同的视角维度，从而稳定的拍摄出有表现力的镜头且保证了观看者的观影舒适感。 　　如今又伴随着视频自媒体、现场直播、Vlog(视频博客)等新兴信息载体的普及，布朗稳定器这种专业级别的设备也开始通过不断的改造升级，逐渐调整到普通玩家也能很好地驾驭移动拍摄的方式，再搭配上手机、运动相机、微单等小型录像设备，极大程度上提高了视频画面的整体质量。 　　那么，近期《半导体器件应用》杂志便对一款来自飞宇科技的三轴手持稳定器 SPG-C 进行拆解图解，为大家带来现如今稳定器是如何俘获人们的芳心? 　　手持稳定器的工作原理 　　稳定器实际上是由三个陀螺仪组成的，陀螺仪是基于角动量守恒理论设计用来传感与维持方向的装置，主要位于轴中心的可旋转转子，转子是属于微型的无刷电机，通过电子控制器控制无刷电机的方向和速度。一般情况下，每一个陀螺仪代表了一个维度，在三轴稳定器上就分别配备了航向轴、俯仰轴、横滚轴。 　　飞宇科技三轴手持稳定器 SPG-C 产品外观 　　 　　SPG-C整体外观以黑色为基调，三轴部分采用金色边圈点缀，机身采用铝合金材质，表面有添加喷砂工艺处理，既做到耐用坚固，又能防尘防指纹，总重量为335g。 　　 　　SPG-C手柄上方右侧的机身标有产品型号 　　 　　SPG-C手柄上方左侧采用常见的MICRO-USB接口，外部盖使用防尘橡胶材质，据了解，该款产品的充电接口只能达到5V/0.5A的充电功率。 　　 　　SPG-C手柄上方背面处设有一枚手动数码变焦按键和1/4英寸螺丝孔位，依靠该数码变焦按键可轻松实现专业化镜头，但缺点是会对画质有所影响，而且在变焦过程中的错顿感会较强。 　　 　　SPG-C手柄上方正面为操控区域，从左到右依次是状态指示灯、四向摇杆、电源/功能键、蓝牙快门。四向摇杆为控制稳定器仰俯、旋转;电源/功能键为通过不同组合方式来实现稳定器的目标追随、复位等多种操作形式。 　　 　　移动设备放置处为弹簧夹、内嵌软胶垫，支持最小内径47.76mm、最大内径为82.40mm;此外，由于夹具设计较紧，拉开时会需要稍微用力。(不配置重块的情况下，手机重量<165g) 　　飞宇科技三轴手持稳定器 SPG-C 产品软件与操控方面 　　 　　飞宇SPG-C稳定器的设置是通过Feiyu ON APP来实现特殊的拍摄效果。以IPhone XS为例，就需要换上轻配重块才能让手机达到平衡位。 　　 　　在拍摄取景界面左侧是功能菜单栏，其云台设置中可发现有三轴电机跟随速度的调节，配合四向摇杆控制来实现精准微调达到稳定器最佳的工作状态。另外，拍照功能也支持自由全景、快速全景、超广角、延时、光轨、人脸跟踪等。 　　飞宇科技三轴手持稳定器 SPG-C 拆解 　　第一步：首先找到操控区域与手柄电池罩之间的旋转处，随即旋转后取出电池与电池罩。 　　第二步：热风加热几秒俯仰轴外部的皮质圆贴膜，随后可轻松撕下贴膜，再用螺丝刀卸下其表面下的3颗螺丝，拧开外部盖板以及拔出与PC设备电源供电的类似的插拔接口，便可清晰可见俯仰轴电路控制板 　　第三步：与上同理操作，便可清晰可见横滚轴电路控制板 　　第四步：卸下操控区域与航向轴连接的3颗螺丝，握紧操控区域部分拔出连接两端的插针，便可分离操控区域与航向轴部分。 　　第五步：拔出电路板与电机模块连接的插拔接口，便可完整取出各轴向的电路控制板。 　　第六步：用刮片沿着操控区域背面的缝隙，撬开外部盖，便可清晰可见该区域电路板结构。 　　 　　在进行第一步拆解后;整体一览 　　 　　在进行第二至第五步拆解后;可得横滚轴、航向轴、俯仰轴与各自部分的控制电路板一览。 　　横滚轴与俯仰轴为通用横滚俯仰电机;航向轴为低内阻航向电机。 　　 　　在进行第六步拆解后;操控区域背面内部一览 　　红线所连接的其中一端范围为电源的正极 　　 　　电池方面，飞宇科技SPG系列通用的可充电ICR 22650专用圆柱锂电池，3.7V，3000mAh的电量满足长时间的拍摄需求，据官方资料显示，可达7小时的超长续航。 　　优点：容量较大、寿命长、安全新高高电压高内阻小，不具备记忆效应，随时可接受充电状态。 　　电机部分 　　每一个方向轴都配有一个无刷电机，每个电机都需要单独的电路控制板来进行驱动。其中由主要核心的控制电路面板运算控制算法内容，随后将内容指令发送到方向轴的电路控制板，实现三轴电机转动来稳定控制。 　　用户通过四向遥感以轴向角度来达到控制效果，并且可以根据偏移的角度或力度来准确反馈电机的速度。另外，每个电机与轴承连接位置都有进行润滑油设计，此作用可降低内部噪音，以及在受到外力作用干扰下，不会对轴向角度产生较大的偏移，提高稳定性。 　　主控面板部分 　　 　　三个方向轴的主控面板正面一览 　　其主控面板上的芯片器件类型基本一致，皆配有一颗32位的微控制器、运算放大器、贴片晶体谐振器;两颗钽电容;以及部分丝印芯片。 　　 　　三个方向轴的主控面板背面一览 　　 　　主控芯片部分是采用意法半导体(ST)的STM32F103C8T6增强型系列，芯片架构为高性能的ARM 32位的Cortex™-M3 CPU ARM® Cortex™-M3 32位的RISC内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。所有型号的器件都包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C接口和SPI接口、3个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。 　　优势是实现了MCU的需要提供了低成本的平台、缩减的引脚数目、降低 的系统功耗，同时提供卓越的计算性能和先进的中断系统响应。 　　另外，该器件可与所有的ARM工具和软件兼容。 　　应用领域： 　　● 电机驱动和应用控制 　　● 医疗和手持设备 　　● PC游戏外设和GPS平台、工业应用 　　● 可编程控制器(PLC)、变频器、打印机和扫描仪 　　● 警报系统、视频对讲、和暖气通风空调系 　　 　　德州仪器(Texas Instruments)的通用运算放大器LMV358系列，该装置采用低压(2.7V至5.5V)低电压工作放大器，具有轨对轨输出摆动，且工作电压从5V降至30V，封装尺寸降至DBV(SOT-23)封装尺寸一般，属于最经济有效的解决方案，可用于各种应用场合。 　　应用领域： 　　●空调电机控制 　　●便携式媒体播放器 　　●DC/DC模块 　　●冰箱、洗衣机 　　 　　德州仪器运放LMV358 IC 基础说明 　　 　　钽电容器件47uF 耐压为6 　　钽电容全称是钽电解电容，也属于电解电容的一种，由于钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。这种独特自愈性能，保证了其长寿命和可靠性的优势。但缺点是容量较小、价格也比铝电容贵，而且耐电压及电流能力较弱。 　　 　　贴片晶振SJK 12.000 　　产品特征：无铅、高精度特性，最高可达高频范围，适用于自动安装和回流焊;是蓝牙无线通讯设备的最佳选择，同时适用于DSN，PDA和移动电话。 　　 　　操控区域内部：NORDIC的蓝牙无线芯片模块N51822系列，是一款为超低功耗无线应用(ULPwirelesss applications)打造的多协议单芯片解决方案。它整合了Nordic一流的无线传送器，同时支持Bluetooth(R) low energy 和专用的2.4GHz协议栈。 　　该器件特点：通信距离：30m(条件：空旷区域 / 1M速率)，工作频段为2.4GHz，工作电压为2.0V ~ 3.6V，温度范围为-40℃ ~ 85℃，尺寸为24.5mm x 32.26mm(PCB)，接口为除P0.26和P0.27外，所有I/O接口，排针间距为2.00mm，两侧排针间距为18.00mm，天线为板载天线。 　　应用领域： 　　● 可穿戴设备 　　● 蓝牙智能应用 　　● 移动电话外设 　　● RF智能射频标签 　　● 智能家用电器、工业控制、数据采集系统 　　 　　NORDIC的蓝牙无线芯片模块N51822系列基础介绍 　　 　　操控区域内部：芯科科技(SILICON LABS)的USB转串口芯片CP2102系列，该器件由单芯片USB到UART数据传输，可集成USB收发器：不需要外部电阻，集成时钟：不需要外部品体，温度范围为：﹣40至+85℃。 　　电源复位电路为3.3V输出(CP 2102)-3.45V输出(CP 2109)，与CP 2101兼容的100%引脚和软件。供电电压自助式：3.0至3.6V;USB总线供电：4.0至5.25V;USB功能控制器可做到USB规范2.0兼容，全速(12Mbps);通过挂接引脚支持USB暂停状态。而且封装符合RoHS标准的28针QFN(5x5毫米)。 　　 　　芯科科技(SILICON LABS)的USB转串口芯片CP2102系列基础信息 　　 　　全部拆解完毕 　　半导体器件应用网总结 　　半导体器件应用网通过拆解了解到，飞宇手持稳定器 SPG-C整体是由手柄、操控部分和支撑云台三部分组成。其内置一颗可充电圆柱锂电池22650，搭配德州仪器的通用运算放大器LMV358，可实现电池稳定充放电以及为三轴电机提供供电，同时主控模组部分采用了意法半导体的STM32F103C8T6增强型系列、NORDIC的蓝牙无线芯片模块N51822系列、芯科科技(SILICON LABS)的USB转串口芯片CP2102系列以及其他重要元器件，所以做到有出色的信息运算能力，确保通信距离更长以及连接更可靠稳定，同时进一步提高组件的的能效，而且具备超低功耗可延长电池续航时间，使得智能控制稳定器在通电后能按照设计要求，正常的进入工作状态且保持较高的精确度。 　　此外，稳定器的结构和平衡也相当重要，三个无刷电机控制不仅抵消了拍摄者手抖或因前进后退造成的画面抖动，还可以在物理平衡的状态下使自身电机负载达到最小、最省电。在结合了智能防抖算法后，就算遭受外力作用下也可回位迅速，且位置精准，不得不说此款产品的电机算法和电机扭力已经足够满足大部分人的使用要求。 　　总之，对于普通用户来说，拍摄工具是提升拍摄手法和创意的好帮手，此款产品除了常见的功能外，一些专业的功能也可以在拍摄取景界面左侧按键调出，完美解决了一般手机的抖动问题，让拍摄出更凸显个性且满意的作品变成一件简单的事。 　　本文为哔哥哔特资讯原创文章，如需转载请在文前注明来源

静电可被定义为物质表面累积的静态电荷或静态电荷之间交互作用累积的电荷。电气过应力（EOS）和静电放电（ESD）是电子行业面临的重大挑战之一。通常来说，半导体行业中超过三分之一的现场故障都是由ESD引起的。ESD导致的半导体故障表现为漏电、短路、烧毁、接触损伤、栅氧缺陷、电阻金属接口损坏等。CMOS尺寸缩小的好处在于降低功耗，提高速度，但更小的尺寸会让较薄的栅氧化层更容易在EOS/ESD情况下受到损坏。随着技术进步，尺寸不断减小的半导体芯片、较薄的栅氧化层、多个电源、复杂的芯片以及高速工作的电路，这些都会大幅提高ESD敏感性。栅氧化层厚度的减小意味着较低的电流就可能使其遭到损坏。 ESD预测是一项单调乏味的工作，因为ESD现象在微观和宏观物理层面上都会发生。ESD保护设计是IC设计人员的一大挑战。随着技术不断向深亚微米级发展，为了实现更高的质量标准，CAD流程设计验证中具有增强功能的高稳健性高级预测模型，是应对ESD所必需的。 ESD损坏通常来源于人工操作、机械臂操作和制造环境中的其它设备，也来源于封装本身累积的电荷。ESD是EOS的子集。可通过两种方法减少ESD引起的IC故障，一是在制造、运输和应用IC的环境中确保适当的人员操作和设备接地，以避免发生ESD问题；二是为封装IC的引脚添加保护电路，在出现ESD应力情况下转移内部电路的高电流并钳制高电压。ESD保护电路设计用于在ESD事件中接通，从而钳制焊盘上的电压。 现场返回器件的故障分析能通过显示故障机制来协助设计开发工作。芯片制造商按照工业标准确保产品的ESD质量，不过他们无法控制客户如何操作，因此要进行片上有效的保护电路集成和测试。 本文将对EOS/ESD做基本介绍，并谈谈电荷转移机制、ESD测试模型、电气特征和EOS/ESD相关机制，并给出一些故障分析与技术的实例。 【 分页导航 】 第1页：电气过应力和静电放电是电子行业重大挑战之一 第2页：电荷生成和转移机制 第3页：物质的分类、EOS及ESD 【 系列文章 】 半导体器件的电气过应力和静电放电故障——第二部分 半导体器件的电气过应力和静电放电故障——第三部分 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 电荷生成和转移机制 在介绍EOS/ESD之前，我们先应了解物体之间的电荷转移是如何发生的，电荷转移机制是什么。电荷生成过程主要有三种：摩擦起电（接触和分离机制）、感应和传导等。 物质表面由于不同物质之间摩擦而产生的电荷不平衡就被称为“摩擦起电”。电荷的极性和强度取决于物质的摩擦电属性、表面粗糙度、施加的压力大小、温度、张力等。图1给出了两个不同电负性物体X和Y之间电荷转移的情况。我们假定物体之间有接触（摩擦），物体X失去电荷e，而物体Y获得电荷e。因此，物体X相对于物体Y而言带正电。这一现象就是摩擦电。 图1：电荷生成机制 让我们看看日常生活中有哪些摩擦电的实例。当人在地板上走，鞋底与地面的接触和分离就会生成静电。如果人在地毯上走，就可能积累起数千伏特的电荷，足以产生电火花。通过接地放电，电荷平衡能够得以恢复。放电速度极快，只需几纳秒就能完成。通常静电放电电压要达到3kV时人体才会有所感觉。ESD事件通常都会让人感到轻微的电击。不过，如果同等的ESD压力注入设备，就可能对设备造成损害。 环境空气中相对较低的湿度也会增加放电时的电压，因为其提高了绝缘物质保持电荷的能力，而且由于空气传导性下降而导致积累的电荷难以逐渐消散。开车时，驾驶员、乘客的衣服与汽车皮制或塑料内饰的摩擦也会积累起电荷。积累的电荷在接触金属车身时可能产生电火花。 表1：摩擦电物质的分类 还有一个摩擦起电的实例就是当IC在运输过程中滑动时，由于IC引线和电子管之间摩擦而产生的电子管静电。在正常的一天中，人体会产生巨大的静电。表1根据物质的摩擦电属性将一些物质进行了分类。 除了摩擦电之外，通过感应和传导也能在物质中生成静电电荷。带电物质在环境中产生静电场，如有导电物质进入静电场，则会因感应产生内部电荷分布。图2给出了未带电物体B接近带电物体A的情况，物体B会得到分布电荷。近端为负电荷，而远端为正电荷。ESD充电器件模型（CDM）则基于静电感应。 图2：通过感应生成电荷 当两个具有不同电势的带电物体彼此物理接触时，电荷会从较高电势物体传递到较低电势物体，直到二者电势相同。这种机制就是传导。 【 分页导航 】 第1页：电气过应力和静电放电是电子行业重大挑战之一 第2页：电荷生成和转移机制 第3页：物质的分类、EOS及ESD 【 系列文章 】 半导体器件的电气过应力和静电放电故障——第二部分 半导体器件的电气过应力和静电放电故障——第三部分 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 物质的分类 广义地说，物质根据不同的ESD处理类别可分为绝缘体（ρ＞10 12 Ω/□（每平方面积上的欧姆值））、慢电荷耗散性防静电（10 9 ＜ρ＜10 12 Ω/□）、电荷耗散性防静电（10 6 ＜ρ＜10 9 Ω/□）以及导电（ρ＜10 6 Ω/□）物质。防静电物质能抵抗摩擦电，因此在制造和装配环境中防静电和耗散性物质可用来限制电荷累积。 电气过应力（EOS） EOS是用来描述当IC遭遇超出器件数据表规范限制的电流或电压影响时可能出现的热损坏。EOS事件会造成IC性能降低或永久性功能故障。EOS比ESD的进程要慢得多，但相关能量却很高。热损坏是EOS事件期间生成过多热量造成的结果。EOS事件的高电流会在低电阻路径中生成局部高温。高温会造成栅氧化层、互联、金属烧毁等器件物质损坏。一般说来，EOS和ESD被归为一种故障机制，即“ESD和EOS故障”。这是因为EOS和ESD故障模式很像。ESD和EOS的过应力事件很像，但电流或电压以及时间过应力条件不同。ESD电压很高（＞500V），峰值电流一般（~1A到10A），发生时间很短。EOS的电压较低（＜100V），峰值电流很高（＞10A），发生时间较长。如闩锁效应长期持续，也会造成EOS损坏。 静电放电（ESD） ESD是指两个具有不同静电电势物体之间通过直接接触或感应电场而发生瞬态静电放电。ESD是静电带电物体通过IC静电放电导致较大电流和能耗的结果，进而损坏IC。任何物质表面的电荷通常是中性的，如传递能量，就会出现电荷不平衡。 导体由于导电表面较高的电子流动性不太容易带电，因此会出现电荷重组并保持中性表面。另一方面，摩擦很容易让绝缘体带电。传递能量到不导电物质上就会积累大量局部电荷，最终通过外部路径进行放电。静电的主要来源就是绝缘体，如塑料表面、绝缘鞋、木材、泡沫包装等。由于绝缘体的电荷分布不均匀，因此其生成的电压会非常高（kV）。 此外，IC的ESD损坏也是热现象。局部体积快速产生大量热，很难消除，这就造成金属互联烧坏、聚酯损坏、栅氧化层破坏、接触破坏、结点破坏等IC损坏。 当人走在合成树脂地板上，生成的电压可能高达20kV。干燥空气中摩擦尼龙和聚酯物质产生的电压可高达25kV。如果此人接触接地物体，电荷会在极短时间（1到100纳秒）内从人体移到该物体上，放电时间和电流具体取决于时间常数。 放电电流约为1到10A。从工厂到现场使用过程中随时都有可能出现电子设备的静电损坏。半导体设备的设计需考虑ESD保护问题，要能在短时间内承受高电流。举例来说，如果设备通过ESD-HBM认证，能承受2kV的规范电压，那么该设备就能在10纳秒的上升时间内承受1.3A的电流，或者在150纳秒的下降时间内承受1.3A电流。不过，该产品不能在几毫秒内承受100mA。如果该产品遭受较弱的ESD脉冲而部分损坏，或许仍能继续工作，并足以通过满足数据表规范要求的量产ATE测试。这个缺陷会随着时间的推移而延伸，几个小时后就会造成产品故障。这种缺陷就是潜在缺陷，由此形成的故障为潜在ESD故障。潜在缺陷难以检测，特别在器件已经装配到成品中的情况下更是如此。 【 分页导航 】 第1页：电气过应力和静电放电是电子行业重大挑战之一 第2页：电荷生成和转移机制 第3页：物质的分类、EOS及ESD 【 系列文章 】 半导体器件的电气过应力和静电放电故障——第二部分 半导体器件的电气过应力和静电放电故障——第三部分 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载