ผลของการสะสมแรงดันไฟฟ้าสถิตในชิ้นส่วน

May 27, 2019 ฝากข้อความ

ผลของการสะสมแรงดันไฟฟ้าสถิตที่มีต่อชิ้นส่วน


คำแนะนำหลัก: การแยกแรงดันไฟฟ้าหมายถึงการแยกส่วนแยก PN เซมิคอนดักเตอร์หรือชั้นอิเล็กทริกภายใต้แรงดันไฟฟ้าเกิน ในวงจร VLSI ที่ทันสมัยความหนาของชั้นออกไซด์ของเกตเป็นบางเท่ากับนาโนเมตรและแรงดันไฟฟ้าสถิตที่มีขนาดเล็กเพียงหนึ่งร้อยโวลต์หรือหลายสิบโวลต์นั้นเพียงพอที่จะทำให้เกิดความล้มเหลวขององค์ประกอบหรือประสิทธิภาพในการย่อยสลาย แหล่งที่มาหลักของแรงดันไฟฟ้าเกินคือไทรโบอิเล็กทริก เมื่อมีคนเดินเข้ามาในห้องหรือ



แรงดันพังทลายหมายถึงการแยกส่วนของสารกึ่งตัวนำ PN หรือแยกไดอิเล็กตริกเลเยอร์ภายใต้แรงดันไฟฟ้าเกิน ในวงจร VLSI ที่ทันสมัยความหนาของชั้นออกไซด์ของเกตเป็นบางเท่ากับนาโนเมตรและแรงดันไฟฟ้าสถิตที่มีขนาดเล็กเพียงหนึ่งร้อยโวลต์หรือหลายสิบโวลต์นั้นเพียงพอที่จะทำให้เกิดความล้มเหลวขององค์ประกอบหรือประสิทธิภาพในการย่อยสลาย


แหล่งที่มาหลักของแรงดันไฟฟ้าเกินคือไทรโบอิเล็กทริก เมื่อมีคนเดินเข้าไปในห้องหรือเพียงแค่ถอดวงจรรวมออกจากวัสดุที่เป็นซองพลาสติกก็สามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ 15,000 - 20000V ซึ่งสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าสลายของไฟฟ้าสถิต ตัวอย่างการใช้ทรานซิสเตอร์สนามผล MOS เป็นประตูโลหะอลูมิเนียมชั้นฉนวนไดอิเล็กตริก SIO2 และเซมิคอนดักเตอร์ N- ช่องโครงสร้างดังกล่าวเทียบเท่ากับตัวเก็บประจุแผ่นแบนที่มีความจุประมาณ 3 PF

เมื่อประจุไฟฟ้าสถิตสะสมอยู่บนตะแกรงอลูมิเนียมเป็นที่รู้จักกันในชื่อ V = Q / C ซึ่งแม้ประจุเพียงเล็กน้อยก็ทำให้แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นมาก ทนต่อแรงดันไฟฟ้าของชั้นฉนวนอิเล็กทริก SIO2 เพียงประมาณ 100V เมื่อแรงดันไฟฟ้าสถิตถึงหรือเกินกว่าค่าที่ทนต่อแรงดันไฟฟ้าฟิล์มออกไซด์จะพังลงทำให้เกิดรูเข็มเพื่อให้ประตูสื่อสารทำลายอุปกรณ์ทำให้เกิดอันตรายซ่อนอยู่หรือทำให้อุปกรณ์ไม่ถูกต้อง


Power breakdown หมายถึงการแยกส่วนของ PN แยกเซมิคอนดักเตอร์, ชั้นฉนวนอิเล็กทริก, สายเชื่อมต่อ ฯลฯ ภายใต้กระแสเกินซึ่งเกี่ยวข้องกับรูปร่างระยะเวลาและการสะสมพลังงานของชีพจรปล่อยไฟฟ้าสถิต กระแสคายประจุไฟฟ้าสถิตไหลผ่านภายในวงจรรวมทำให้อุณหภูมิของทางแยก PN เพิ่มขึ้น

บางคนอาจเผาสายเชื่อมต่อภายในหรือทำให้สายเชื่อมต่อภายในแคบลงและบางสายอาจทำให้เกิดการผสมหรือการแพร่กระจายของโลหะซึ่งในที่สุดอาจทำให้เกิดความเสียหายถาวรหรือเสื่อมสภาพอย่างรุนแรงของอุปกรณ์ การเสื่อมสภาพทางไฟฟ้าเป็น "อาการเสียที่อ่อน" ของอาการปวดหัวมากที่สุด ไม่พบในขณะนี้ แต่อาจล้มเหลวได้ตลอดเวลา ในเวลานี้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้มันจะนำอันตรายที่ซ่อนอยู่อย่างไม่ต้องสงสัย