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ESD引起集成电路损坏--国外案例

时间:2012-04-02 13:48来源:未知 作者:小水 点击:
国外实例 a.Motorola公司生产的MOS大规模集成电路─微处理器(CPU),在进行老练试验的11个星期中仔细进行了观察和记录。发现在试验开始阶段因为没有采用导电盒放置样品,拒收数与被

        国外实例


  a.Motorola公司生产的MOS大规模集成电路─微处理器(CPU),在进行老练试验的11个星期中仔细进行了观察和记录。发现在试验开始阶段因为没有采用导电盒放置样品,拒收数与被试验元件总数相对比例约为40×10-n(n值为保密数字)。但从第四个星期开始,样品采用镀镍盒放置后,则降低15×10-n。此试验相继跟踪了7个多星期,平均的拒收比例为18×10-n。说明MOS大规模电路在使用过程中必须采取严格的防ESD措施。


  b.某公司共进行了18700只MOS电路的老练,发现失效率很高,经分析和研究认为大部分失效是由ESD引起。于是该公司为此问题专门写了一份有改正措施的报告,并对全体有关人员进行了防静电放电损伤的技术培训,器件采用防ESD包装,加强了各项防ESD损伤的措施,后来又老练了18400只同种器件,拒收率降低到原来的1/3.


  c.某一批“64位随机存贮器”,从封装到成品测试,其成品损失率为2%,该存贮器为肖特基-双极型大规模电路,经调查,操作过程中曾使用过塑料盒传递器件,由于静电放电损伤了输入端的肖特基二极管,使二极管反向特性变软或短路。


  d.一批“双极模拟开关”集成电路,在装上印制电路板,经保形涂覆后,少数样品出现输入特性恶化。解剖分析后,发现输入端(基极)的铝金属化跨过n+保护环扩散层处发生短路或漏电,去除铝后,可发现n+环上的氧化层有很小的击穿孔。由于n+扩区上的氧化层较薄,并且光刻腐蚀的速度较快,因而容易发生ESD击穿,版图设计时,如果必须采用n+扩散层作埋层穿接线,其位置应慎重选择,避免输入端铝金属化跨过n+扩区,对于输入端铝条跨过n+扩区的双极电路,使用时应采取必要的防静电措施。


  e.测试和传递中出现肖特基TTL电路(54S181、54S420)电性能异常,输入漏电增大。经解剖分析,在金相显微镜下观察芯片表面未发现任何电损伤痕迹,但在去除铝和SiO2后,在输入端的发射极接触孔内却发现了较轻的小坑,再用CP4溶液进行腐蚀后小坑变得更加明显。用“静电模拟器”进行模拟试验,出现的失效现象与它十分类似。可见这种失效是由ESD损伤引起,也可能是其它的轻度电损伤引起。


  f.某仪表系统输入端使用的2N5179超高频晶体管多次发生失效,失效模式为放大系数降低,特别是在小电流下(例如Ic=100μA)的放大系数下降到大约为1左右,同时eb结出现较大反向漏电。解剖后,在金相显微镜下观察芯片表面,在eb极之间的铝条上有一个很小的变色区,它是由瞬间的电过应力(电浪涌)引起的过合金区,这种失效一般由静电放电引起,对于输入端为超高频小功率管基极的电子系统,输入端应设计输入保护网络,如果系统特性不允许增加保护网络,则必须采取防静电放电操作措施。


  g.带有MOS电容器作为内补偿的运算放大器,在使用中常有失效,失效现象是输出电压在稍低于正电源电压下发生闭锁。经解剖分析证实,失效由MOS电容器出现大漏电引起,漏电电阻约为400Ω。因为作补偿的MOS电容器的一端直接与电路的外引线相连(V+端)。利用扫描电镜(SEM)观察,发现MOS电容边缘明显有很小的击穿点,此特征表明失效由ESD损伤引起。


  h.在一次系统装配完毕后的检查中,发现6只101A型双极运算放大器失效,失效模式是输入失调电压增大到40mV。用特性曲线图示仪测试管脚-管脚间特性,出现输入端特性异常。解剖后,利用金相显微镜观察芯片上的输入端,发现有飞弧状的电损伤痕迹,它是电瞬变引起的电过应力损伤,这种电瞬变可能是由ESD引起。经调查,在印制板的电装工艺线上,用静电电压表检测印制板上的静电电压,在开路区域上电压达800V以上,特别是在空气干燥的冬季或进行高温烘烤时,印制板上的静电电压更高。

 

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(责任编辑:佚名)
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