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ESD与EOS在实际情况中的失效表现

actSMTC 来源:新阳检测中心 2023-03-16 15:43 次阅读

ESD

静电释放导致的失效主要表现为

即时失效与延时失效两种模式。

即时失效

即时失效又称突发失效,指的是元器件受到静电放电损伤后,突然完全或部分丧失其规定的功能。一般较容易通过功能检测发现。

延时失效

延时失效又称潜在失效,指静电放电能量较低,或放电回路有限流电阻,仅造成轻微损伤,器件电参数可能仍然合格或略有变化。

一般不容易通过功能检测发现,而且失效后很难通过技术手段确认。

典型案例

#案例1

失效图示

30cdd650-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.jpg

试验复现

30f47a76-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

结论

不良发生位置集中于CF表偏贴合端子部的左边,距离离子棒约50cm。因距离过大,离子棒对此位置的除静电能力有弱化。

#案例2

失效图示

312b8e26-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

试验复现

3152da62-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

结论

经过静电耐圧试验发现,样品1在两种破坏类型中,情况分别为:

1.机器模型:使用2-3kV ESD痕迹发生;

2.人体模型:使用3-4kV ESD痕迹发生;

样品2在两种破坏类型中,情况分别为:

1.机器模型:使用12-14kV ESD痕迹发生;

2.人体模型:使用24-28kV ESD痕迹发生。

案例分享

EOS

过电压,过电流

过功率,过电烧毁

失效表现

EOS的碳化面积较大,一般过功率烧毁会出现原始损伤点且由这点有向四周辐射的裂纹,且多发于器件引脚位置。

典型案例

#案例1MCU芯片信号短路分析

失效图示

318a0834-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png31bd383a-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png31c5ade4-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

说明: 空洞异常处有因局部受热造成的表面树脂碳化现象,周边树脂出现裂纹。

试验复现

33e25d84-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png34224b74-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png344fc02c-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

验证方法:使用正常样品在两个引脚上分别接入12V电源正负极进行复现试验。

结论

接上12.0V电源瞬间,两电极之间有被烧坏的声音,电流瞬间升高,电压下降。两引脚之间阻抗测试显示为OL,说明二者之间经过反接12V电压被大电流瞬间击穿断开。

#案例2

TVS管失效分析

失效图示

3529f134-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

35495ad8-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

说明:样品开封发现样品晶圆位置均发现有烧伤痕迹,击穿位置树脂高温碳化,为过流过压导致。

试验复现

TVS管击穿FA分析图

3572fae6-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

37615082-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

左右滑动查看图集

击穿验证之后进行开封检测,发现复现样品晶圆位置均发现有烧伤痕迹,与异常品失效发生类似。

387d6014-c3cd-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

结论

晶圆表面发现有过流过压击穿的痕迹,即树脂高温碳化;

DC直流电源加压到18V,TVS管被击穿短路,复现品晶圆位置失效与异常品类似。

9V样品取下滤波电容,使其输出不稳定,TVS被击穿,短路失效。

据此判断,TVS管为过压导致失效,样品输出不稳定时有击穿TVS管的可能。





审核编辑:刘清

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原文标题:ESD与EOS失效案例分享

文章出处:【微信号:actSMTC,微信公众号:actSMTC】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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