Mode de dommage causé par une décharge électrostatique aux circuits microélectroniques
Le câblage en mode métallique de la décharge ESD qui endommage le circuit microélectronique génère une étincelle avec le trou de contact de diffusion (ou polycristallin), provoquant la rupture du contact ohmique du métal et du silicium.
Lorsque la température du noeud dépasse le point de fusion du silicium semi-conducteur (1415 ° C), le silicium est fondu pour provoquer une recristallisation, provoquant un court-circuit du dispositif. Les électrodes et le câblage métallisés sont fondus et sphéroïdisés, provoquant un circuit ouvert. Un courant important traverse la jonction PN pour générer de la chaleur par Joule, ce qui provoque une augmentation de la température de la jonction, formant des points chauds ou des écoulements à chaud, endommageant ainsi l'appareil. Un courant élevé instantané (étincelle statique) provoqué par une décharge électrostatique enflamme un mélange de gaz explosif inflammable ou un feu électrique. Produits de travail provoquant des brûlures accidentelles et des accidents d’explosion.
Les décharges électrostatiques provoquent des chocs électriques dans le corps humain, entraînant des erreurs de fonctionnement, des accidents secondaires, ainsi que la force de Coulomb du champ électrostatique pour entraver les chaînes de production automatisées telles que les textiles, l’imprimerie et les emballages en plastique. Le troisième type de risque électrostatique est causé par un rayonnement électromagnétique provoqué par une décharge électrostatique ou une interférence électromagnétique provoquée par une impulsion électromagnétique par décharge électrostatique (ESDEMP) sur un équipement électronique.
En général, les décharges électrostatiques s'effectuent en quelques microsecondes ou secondes de sodium. Ce processus est donc un processus adiabatique dans lequel un courant important passe dans la boucle pour former une source de chaleur locale à haute température. Pour les dispositifs microélectroniques, l'énergie de décharge électrostatique est libérée à travers le dispositif et la puissance moyenne peut atteindre plusieurs kilowatts. La chaleur est difficile à diffuser à partir de la surface de dissipation de puissance, formant ainsi un fort gradient de température dans le dispositif, provoquant des dommages thermiques locaux. Les performances du circuit se détériorent ou échouent.
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