Soluție electrostatică pentru componente electronice
Descărcarea electrostatică (ESD) este o problemă binecunoscută de compatibilitate electromagnetică care poate provoca defecțiuni sau deteriorarea dispozitivelor electronice. Atunci când un dispozitiv cu semiconductor este plasat singur sau încărcat într-un modul de circuit, pot apărea deteriorări permanente la aceste dispozitive, chiar dacă nu este aplicată puterea. Un element sensibil la descărcări electrostatice este denumit element sensibil la descărcare electrostatică (ESDS).
Dacă tensiunea între doi sau mai mulți pini ai unei componente depășește rezistența la rupere a materialului component, aceasta poate provoca deteriorarea componentei. Acesta este principalul motiv pentru care dispozitivele MOS au eșuat. Cu cât stratul de oxid este mai subțire, cu atât sensibilitatea componentei la descărcarea electrostatică este mai mare. Defectul se manifestă de obicei ca un scurtcircuit în care componenta în sine are o anumită rezistență la sursa de alimentare. Pentru componentele bipolare, daunele apar de obicei în regiunile semiconductoare active ale metalizării care sunt separate de un strat subțire de oxid, creând astfel o cale de scurgere severă.
Un alt tip de defecțiune este cauzat de temperatura nodului care depășește punctul de topire al silicului semiconductor (1415 ° C). Energia pulsului ESD poate genera încălzire localizată, astfel că se produce eșecul acestui mecanism. Această defecțiune apare chiar dacă tensiunea este mai mică decât tensiunea de defecțiune a mediului. Un exemplu tipic este faptul că defalcarea între emițător și baza tranzistorului NPN determină o scădere accentuată a câștigului curent.
Deteriorarea funcțională poate să nu apară imediat după ce dispozitivul este afectat de descărcări electrostatice. Aceste componente potențial deteriorate sunt adesea denumite „ghemuite” și, odată utilizate, vor prezenta o sensibilitate mai mare la descărcările electrostatice ulterioare sau la tranzitorii conductori.
Este important să acordați atenție stricăciunilor pe care componentul le poate suferi sub tensiuni de descărcare nedetectabile. Corpul uman are senzația că tensiunea de descărcare electrostatică este cuprinsă între 3000 și 5000V. Totuși, tensiunea la care componenta este deteriorată este de doar câteva sute de volți.
Efectele nocive ale descărcărilor electrostatice au fost recunoscute în anii '70 datorită dezvoltării de noi tehnologii care făceau componentele mai sensibile la deteriorarea descărcărilor electrostatice. Daunele cauzate de descărcările electrostatice pot ajunge la câteva milioane de dolari pe an. Drept urmare, mulți producători mari de componente și echipamente au introdus expertiză pentru a reduce acumularea statică în mediul de producție, rezultând într-un randament și o fiabilitate a produselor mult mai mare. Utilizatorii înțeleg importanța prevenirii avariilor de descărcare electrostatică pe baza propriei experiențe.