什么是靜電放電現象

日期：2025-08-06 00:07

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摘要：

什么是靜電放電現象

靜電放電（ESD）是大家熟知的電磁兼容問題，它可引起電子設備失靈或使其損壞。當半導體器件單獨放置或裝入電路模塊時，即使沒有加電，也可能造成這些器件的長久性損壞。對靜電放電敏感的元件被稱為靜電放電敏感元件（ESDS）。
如果一個元件的兩個針腳或更多針腳之間的電壓超過元件介質的擊穿強度，就會對元件造成損壞。這是MOS器件出現故障*主要的原因。氧化層越薄，則元件對靜電放電的敏感性也越大。故障通常表現為元件本身對電源有一定阻值的短路現象。對于雙極性元件，損壞一般發生在薄氧化層隔開的已進行金屬噴鍍的有源半導體區域，因此會產生泄漏嚴重的路徑。
另一種故障是由于節點的溫度超過半導體硅的熔點（1415℃）時所引起的。靜電放電脈沖的能量可以產生局部地方發熱，因此出現這種機理的故障。即使電壓低于介質的擊穿電壓，也會發生這種故障。一個典型的例子是，NPN型三極管發射極與基極間的擊穿會使電流增益急劇降低。
器件受到靜電放電的影響后，也可能不立即出現功能性的損壞。這些受到潛在損壞的元件通常被稱為“跛腳”，一旦加以使用，將會對以后發生的靜電放電或傳導性瞬態表現出更大的敏感性。
要密切注意元件在不易察覺的放電電壓下發生的損壞，這一點非常重要。人體有感覺的靜電放電電壓在3000 — 5000V之間，然而，元件發生損壞時的電壓僅幾百伏。
靜電放電的危害效應是在二十世紀七十年代開始認識到的，這是由于新技術的發展導致元件對靜電放電的損壞越來越敏感。靜電放電造成的損失每年可達到幾百萬美元以上。因此，許多大型的元件和設備制造廠引進專業技術以減小生產環境中的靜電積累，從而使產品合格率和可靠性提高了許多。用戶根據自己的經驗也懂得了防治靜電放電損害的重要性。

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