静电放电器件充电模型CDM失效机理分析

CMOS集成电路进入纳米时代,电路的功能日趋复杂,面积也不断增加,电路自身存储的静电电荷对电路造成的损伤将不可忽视,在失效分析中,这种失效模型称为器件充电模型。详细介绍了器件充电模型与人体模型及机器模型在电路原理和电流波形上的不同之处,分析电路上存储电荷的机理和原因,主要是由于电路在生产和使用环境中受到静电源的感应以及电路和其他物体或空气的摩擦等造成。详细分析器件充电模型引起电路损伤的失效机理,器件充电模型作为一个电荷驱动型,其电流方向主要是由电路内部向外部流动,其电流大、上升速度快,会对电路的栅极造成损伤。     

电子产品的静电放电防护设计

结合微机显示终端的设计经验,就静电放电防护的意义,静电产生的机理、保护电路的要求、常用保护电路的特点,选用原则、ＰＣＢ线应注意的事项等进行探讨。     

多模计数器静电放电损伤的失效分析

静电放电(ESD)损伤会降低半导体器件和集成电路的可靠性并导致其性能退化.针对一款国产2-32型多模计数器的失效现象,通过分析该计数器的电路结构,利用X射线成像、显微红外热成像、光束感生电阻变化以及钝化层、金属化层去除等技术对计数器进行了失效分析,将失效点准确定位至输出端口逻辑单元电路的2只晶体管上.分析结果表明,多模计数器的ESD损伤使输出端口驱动晶体管以及为负载晶体管提供栅偏置的前级电路晶体管同时受损,导致计数器端口高、低电平输出均失效而丧失计数功能.对相关的失效机理展开了讨论,同时提出了在电路研制和使用过程中的ESD防护措施.     

静电放电模拟器电路建模分析

从实际的静电放电模拟器结构出发,根据接触放电时静电放电电流的主要特征,考虑到静电模拟器本身、连接线及回路电缆与地平面间产生的分布参数的影响,建立了一个新的静电放电模拟器等效电路模型,并用PSPICE软件对等效电路进行模拟分析,得到了与实测波形基本一致的电流波形.利用该模型讨论了各分布参数对放电电流的影响.结果表明:模拟器体电阻与地间的电感对电流波形影响不大,因此可以忽略,但其与地之间的分布电容对电流波形的低频段有重要影响;连接线分布参数对电流波形的第一峰值及波形光滑度都有影响;回路电缆分布参数主要影响了电流波形中第二个波峰峰值及其位置.     

基于失效特征的静电损伤分析研究

静电放电损伤失效分析是电子制造企业分析产品质量问题和提高产品质量可靠性的难点和关键技术之一。总结梳理生产制造过程中常见的静电源和释放通路,研究元器件静电放电损伤的敏感结构,研究静电放电损伤的失效机理及其典型形貌特征,探讨静电损伤(ESD)、过电损伤(EOS)和缺陷诱发失效的鉴别方法。最后将这些方法应用在具体的失效案例中,为企业开展静电放电失效分析工作提供一种有效的鉴别分析方法。     

E2PROM工艺的ESD保护电路失效分析

ESD保护电路已经成为集成电路不可或缺的组成部分,如何避免由ESD应力导致的保护电路的击穿已经成为CMOSIC设计过程中一个棘手的问题。光发射显微镜利用了IC芯片失效点所产生的显微红外发光现象可以对失效部位进行定位,结合版图分析以及微分析技术,如扫描电子显微镜SEM、微红外发光显示设备EMMI等的应用可以揭示ESD保护电路的失效原因及机理。文章通过对一组击穿失效的E2PROM工艺的ESD保护电路实际案例的分析和研究,介绍了几种分析工具,并且在ESD失效机制的基础上,提出了改进ESD保护电路的设计途径。     

静电放电对GaAs基光通信LED的影响

GaAs基LED具有体积小、寿命长、价格低廉、工艺成熟和发光效率高等优点,因此在中短距离光纤通信系统中具有广阔的应用前景,其可靠性也日益受到关注。由于LED是静电敏感型器件,静电放电损伤是LED常见的失效现象之一。为了研究LED的静电放电失效现象和特征,对GaAs基光通信LED进行10个负向脉冲、充电电压为1 kV的人体模型静电放电实验,并研究了静电损伤对其电学特性的影响、失效区域的光发射和TEM微观形貌3个方面的内容,为判别静电失效提供了物理及工程上的判据。     

电子元器件静电放电模型及适用范围浅析

静电损伤在电子元器件失效中一直是一个重要的失效模式,近几十年人们对电子元器件的抗静电损伤的研究中也建立了各种模拟实际环境的静电放电模型,本文将着重介绍最基本的三种针对电子元器件的静电模型的特征及静电敏感度划分.这三种基本静电模型是:人体放电模型、带电器件放电模型、机器放电模型.     

光电隔离开关抗静电放电试验失效原因分析

在抗静电放电（ESD）试验后通常会使用I-V特性扫描对器件是否失效进行判断。但对有些特殊电路而言,使用这种I-V特性扫描可能对电路造成电应力损伤,导致对电路是否满足ESD试验能力做出错误的判断。文章主要以光电隔离开关为例,分析了造成这种现象的原因,并提出在进行该类光电器件的ESD试验过程中不进行端口I-V特性扫描,以避免由此带来的额外损伤。     

静电损伤及其防护措施

本文提出了轻微静电损伤和严重静电损伤的概念,简述了静电放电模型,指出了提高器件抗静电放电能力的对策。     

Asymmetrical Triboelectric Nanogenerator with Controllable Direct Electrostatic Discharge

This paper presents a novel asymmetrical triboelectric nanogenerator (A‐TENG) to produce, detect, and analyze contact electrification and electrostatic discharge (ESD) in the atmosphere. Thanks to the asymmetrical structures, the direct and continuous ESD phenomenon without any external electronic circuits is, for the first time, discovered by our experiments in A‐TENG. Different from traditional contact‐mode TENG, asymmetrical contact pairs introduce an unstable state, which causes a continuous surface charge increase and eventually the air breakdown. The ESD phenomena have been simultaneously detected and confirmed by a low‐dark‐current photoelectric detector. Four different steps have been summarized to describe irregular ESD transition processes before their stable state. At the same time, the frequency and efficiency of ESD have been generally regulated and controlled by systematically investigating several key influence factors (contact materials, contact pressure, tilted angle, surface morphology, etc.). This asymmetrical structure has proved TENG as powerful and real‐time analytical equipment to explore fundamentals of contact electrification and ESD. Meanwhile, three necessary premises for ESD in TENG can be selectively avoided for the improvement of the stability of TENG.     

AS169微波开关电路的失效原因分析

本文介绍了AS169型微波开关电路进行的失效分析,采用了直流测试,射频测试,样品解剖,芯片观察,电路分析以及实验验证等一系列技术手段,成功地确定了样品的失效原因是:在装配和测试阶段因静电放电(ESD)而导致电路损伤和失效.     

静电放电电磁脉冲激励下材料屏蔽效能研究

为更好地评价电磁屏蔽材料对静电放电电磁脉冲的屏蔽效能,对静电放电脉冲激励下的材料的屏蔽效能进行了时域测试研究。以静电放电电磁脉冲为注入源,结合宽带同轴测试夹具和数字存储示波器,对一种平面材料的屏蔽效能进行了时域测试。通过得到的屏蔽前后的信号,计算了不同激励电压下该材料的峰值屏蔽效能,结果表明激励电压的大小对该材料的电磁脉冲屏蔽效能影响不大。通过对屏蔽前后信号的FFT 变换计算了其频域幅频特性曲线,与频域实验测试所得的幅频特性曲线进行了对比,结果比较一致。表明该时域测试系统能够可靠地评价材料对高压静电放电电磁脉冲激励下的衰减能力。     

ESD与短脉冲EOS失效的微观形态分析及验证

静电放电(ESD)和过电应力(EOS)是引起芯片现场失效的最主要原因,这两种相似的失效模式使得对它们的失效机理的判断十分困难,尤其是短EOS脉冲作用时间只有几毫秒,造成的损坏与ESD损坏很相似。因此,借助扫描电子显微镜(SEM)和聚焦离子束(FIB)等成像仪器以及芯片去层处理技术分析这两种失效机理的差别非常重要。通过实例分析这两种失效的机理及微观差别,从理论角度解释ESD和EOS的失效机理,分析这两种失效在发生背景、失效位置、损坏深度和失效路径方面的差异,同时对这两种失效进行模拟验证。这种通过失效微观形态进行研究的方法,可以实现失效机理的甄别,对于提高ESD防护等级和EOS防护能力有着重要的参考作用。     

发光二极管开路失效分析

本文简述了发光二极管结构原理,对发光二极管开路失效模式进行全面分析,确定不同的失效机理及所对应的失效原因,并提出针对性的改善措施和筛选方法,达到提高发光二极管质量和可靠性的目的。     

静电放电(ESD)在电子装联中的危害及防护

通过对静电及静电放电(ESD)的简单介绍,提出了在电子装联中进行静电防护的必要性和基本思路.