火工品生產(chǎn)中的靜電防護(hù)措施初探

郭小兵

摘 要：以火工品中ESD技術(shù)的應(yīng)用與防護(hù)為中心，分析ESD現(xiàn)象出現(xiàn)的原因、ESD防護(hù)器件與防護(hù)技術(shù)。在于進(jìn)一步保障火工品運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)火工品的社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：火工品;防護(hù)技術(shù);ESD現(xiàn)象;SCR防護(hù)

EDS技術(shù)在火工品防護(hù)中的應(yīng)用，主要以特定工藝，打造微型結(jié)構(gòu)，融合電阻、電容、電感與晶體管等。作為火工品的主要組成結(jié)構(gòu)，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上，ESD技術(shù)幫助電子元件實(shí)現(xiàn)微小型、智能化創(chuàng)新，并且提高火工品的可靠性。

1 ESD技術(shù)與ESD現(xiàn)象

火工品應(yīng)用期間，因?yàn)樯婕昂芏囝愋偷碾娮游?，?shí)際物體接觸過程中，會(huì)產(chǎn)生摩擦電荷，同時(shí)在分離期間也會(huì)產(chǎn)生，這樣一來電量出現(xiàn)明顯變化。一旦不能迅速完成快進(jìn)操作，就需要及時(shí)對(duì)其中的電量進(jìn)行中和，并且還要控制電荷數(shù)量變化，預(yù)防其釋放出更多電荷數(shù)量，影響火工品運(yùn)行高壓?；鸸て吩谖矬w摩擦、空氣濕度影響以及接觸面積變化等情況下，摩擦電荷明顯出現(xiàn)變化。此時(shí)ESD放電量出現(xiàn)波動(dòng)。當(dāng)然除了此原因之外，如果火工品處于不帶電狀態(tài)，將其置于靜電場(chǎng)，外界靜電依然會(huì)對(duì)火工品內(nèi)部盜電位置造成影響，甚至還會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)電荷分離情況。如果在此過程中，火工品與其他導(dǎo)電物體接觸，但是電壓存在明顯差別，依然會(huì)影響到其內(nèi)部電流脈沖。雖然此時(shí)火工品的狀態(tài)處于短期充電模式下，但是周圍電流脈沖變化、電壓幅值變化等都會(huì)對(duì)火工品造成影響。

2 ESD技術(shù)在火工品應(yīng)用中的防護(hù)

火工品應(yīng)用過程中，防護(hù)器件的應(yīng)用對(duì)ESD技術(shù)應(yīng)用十分關(guān)鍵，同時(shí)也是防護(hù)火工品出現(xiàn)ESD現(xiàn)象的重要手段。

2.1 電阻

火工品生產(chǎn)、制造以及運(yùn)行期間，都需要電阻的支持，電阻幫助火工品科學(xué)預(yù)防ESD現(xiàn)象。電阻應(yīng)用過程中，通過不同電阻的設(shè)計(jì)，調(diào)整電流大小變化。同時(shí)，還能夠控制總電流的變化，尤其是其中的N型阱電阻?；鸸て吩趯?shí)際應(yīng)用期間，一旦出現(xiàn)電場(chǎng)較弱的情況，則此時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度、電流運(yùn)行關(guān)系為現(xiàn)象線性相關(guān)狀態(tài)，相反，電場(chǎng)較強(qiáng)的情況下，則火工品的電流為飽和狀態(tài)。觀察電阻變化情況，及時(shí)分析火工品運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 二極管

火工品中，防護(hù)器件還包括二極管。二極管通過火工品使用率，根據(jù)使用率變化控制火工品的電壓情況，作為火工品的關(guān)鍵鉗位器件，其在火工品中的應(yīng)用具有非常突出的優(yōu)勢(shì)。尤其是火工品出現(xiàn)ESD現(xiàn)象期間，二極管本身的回滯特性發(fā)揮出來，對(duì)火工品采取軌到軌的處理，打造火工品防護(hù)網(wǎng)絡(luò)，由此達(dá)到保護(hù)火工品正常運(yùn)行的效果?；鸸て分械亩O管，在具體使用過程中，能夠準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)火工品運(yùn)行電壓的變化。并且二極管及時(shí)擊穿電壓，解決火工品ESD現(xiàn)象中電流泄放的情況。二極管應(yīng)用期間一定要注意，二極管連接方向正確。

3 ESD技術(shù)在火工品器件中的防護(hù)

3.1 ESD技術(shù)防護(hù)

技術(shù)防護(hù)分析，主要從火工品靜電形式變化與損傷情況角度出發(fā)，表現(xiàn)出熱失效、電失效。熱失效在集成線路中，通過ESD電流變化，從芯片中將電流輸送到管腳中，由此進(jìn)入到芯片內(nèi)部。對(duì)比電流強(qiáng)度變化，電流強(qiáng)度大背景下，芯片空間小但是卻匯集了大量熱量，導(dǎo)致此范圍溫度出現(xiàn)明顯變化，溫度迅速升高，甚至導(dǎo)致芯片被燒毀。正常情況下熱失效情況多出現(xiàn)于擴(kuò)散電阻方面。電失效則發(fā)生的區(qū)域多處于火工品保護(hù)電路較差的位置。芯片內(nèi)部受到ESD電高壓的影響，延伸到MOS晶體管位置，這樣一來火工品內(nèi)部晶體管壁厚度減小，處于極度危險(xiǎn)的狀態(tài)，電場(chǎng)增強(qiáng)，擊穿柵氧化層，威脅火工品的正常運(yùn)行。

針對(duì)上述情況，為了科學(xué)規(guī)避火工品出現(xiàn)電流損傷以及ESD現(xiàn)象，確保ESD技術(shù)的順利應(yīng)用，必須重視火工品中ESD電流運(yùn)行期間，引導(dǎo)電流順利進(jìn)入到火工品芯片內(nèi)部，并且將多余電流通過地阻值通道發(fā)散。過多的電流被泄放之后，火工品的整體電壓被降低，芯片內(nèi)部電路運(yùn)行正常，熱效應(yīng)被順利規(guī)避，芯片內(nèi)部安全得到保障。在此基礎(chǔ)上還要注意電失效情況，時(shí)刻觀察火工品芯片內(nèi)部運(yùn)行情況，檢查地阻值通道時(shí)刻處于關(guān)閉或者斷開的狀態(tài)。

3.2 SCR防護(hù)技術(shù)

SCR防護(hù)技術(shù)，主要指火工品中的晶閘管，晶閘管在ESD技術(shù)應(yīng)用過程中保護(hù)火工品運(yùn)行安全、預(yù)防ESD現(xiàn)象的重要的器件。SCR在火工品中的應(yīng)用，主要類型為硅晶閘管。其中N型阱電阻最為常用，同時(shí)還包括P型阱電阻類型。具體晶閘管的防護(hù)層，還包括寄生三極管。

3.3 火工品版圖設(shè)計(jì)

火工品版圖設(shè)計(jì)，是ESD技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)計(jì)過程，對(duì)稱、類型相同是設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)，ESD技術(shù)要求火工品版圖設(shè)計(jì)期間，必須應(yīng)用符合規(guī)定的管腳，并且設(shè)置對(duì)應(yīng)密度，確保接觸孔分布均勻。版圖布置中適當(dāng)將寄生電阻減少，尤其是其中的互連線。ESD技術(shù)中的交叉結(jié)構(gòu)，必須在設(shè)定的ESD防護(hù)器件中，與二極管緊密連接，進(jìn)而達(dá)到延長(zhǎng)火工品運(yùn)行有效期的目的。其中安裝器件中，GDPMOS/GGNMOS的選擇與安裝必須符合叉指結(jié)構(gòu)要求。嚴(yán)格控制叉指結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度、寬度，確保設(shè)計(jì)合理基礎(chǔ)上，安裝SCR器件，有效設(shè)置N+擴(kuò)散區(qū)，防止火工品運(yùn)行中出現(xiàn)不正常的情況。

4 結(jié)語

影響火工品運(yùn)行的因素很多，尤其是ESD技術(shù)的應(yīng)用，為火工品運(yùn)行提供更多技術(shù)支持。但是因?yàn)镋SD現(xiàn)象的影響，所以必須制定全面性防護(hù)方案，保障ESD技術(shù)的應(yīng)用安全。全芯片保護(hù)與SCR防護(hù)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)ESD技術(shù)順利應(yīng)用的同時(shí)，延長(zhǎng)火工品的運(yùn)行壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]時(shí)聰.火工品的ESD防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)分析[J].電子測(cè)試，2018（11）：41-42.