ESD与EOS知识速递

ESD&EOS静电释放&过电应力
 

ESD烧损图示

EOS烧损图示

FIRST概念定义

ESD

英文全称：Electrostatic Stress Discharge

中文译名：静电释放

定义：静电释放就是静电从一个物体突然的，自发的传递到另一个电位不同的物体的过程。

它是一个高电压(1kv~10kv)瞬时(1ns~100ns)及高电流(1~10Amps)的活动。产生的微焦耳级的能量可以造成硅熔化及氧化层击穿等失效模式。

ESD大小对产品的破坏程度：

（从小到大，损伤图示变化图）

EOS

英文全称：Electrostatic Over Stress

中文译名：过电应力

定义：过电应力是物体暴露在电流或电压超出其最大上限值的过程。

通常，是过电压的情况，低电压（5~10v）长时间（1μs~10ms）中等电流（100ma~>1A）的过程。产生的能量是ESD产生能量的几倍数量级，可以造成大范围的硅熔化及氧化层击穿及金属熔化等失效模式。

SECOND失效机理

ESD

产生原理：

1.由于物理的接触而带电。

2. 感应起电。

3.摩擦生电。

4.人体静电。

根据静电的产生方式以及对电路的损伤模式不同常分为以下测试方式：

1.人体模型(HBM：Human Body Model)

2.机器模型(MM：Machine Model)

3.带电器件模型(CDM：Charged Device Model)

EOS

产生原理：

1.电源(AC/DC) 干扰、过电压。

2.由于测试程序切换导致的瞬变电流、峰值、低频干扰。

3.闪电。

4.测试程序开关引起的瞬态脉冲干扰。

5.测试设计欠佳或工作流程不合理。

6.其它设备的脉冲信号干扰。

7.由于接地点不够导致电流快速转换引起高电压。

ESD主要失效模型 VS EOS主要失效模型

THIRD特征区分

ESD

·失效集中在小区域；

·一般不会造成多个元件损伤；

·损伤现象在相同芯片中出现是随机的。

·若损伤集中于一点，范围通常较小；

·可见性不强，损坏位置不易发现；

·通常导致电晶体级别的损坏。
 

EOS

·大片区域的失效；

·短的EOS脉冲损坏看起来像ESD损坏；

·可扩散成大片熔化区域，导致多层损伤，且可能会有多种损伤同时发生；

·损坏现象较明显，包括金属线熔化、发热、高功率、闩锁效应，甚至造成产品塑封体损伤，如塑封树脂炭化；

ESD典型图示

EOS典型图示

 

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审核编辑 黄宇