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电过应力,或EOS,是应用到电路或设备的电信号超过正常运行参数的现象。根据定义,这些过量的电信号是不正常的,并不是设备正常操作的一部分。根据英特尔的说法,EOS是造成IC组件损坏的首要原因。广义上,EOS还包括静电放电(ESD),然而,通常EOS用于ESD以外的过量信号,这也是本文将使用的方式。本文将讨论过应力对器件和设备的影响、EOS的来源、传播以及生产环境中EOS的缓解。

EOS和防静电

大多数读者都很熟悉静电放电(ESD)及其对电子设备和元件的不利影响。EOS虽然在技术上涵盖了ESD,但在以下几个方面与ESD有所区别:

EOS对设备的影响

典型的半导体器件会被100到250伏的CDM量级的ESD事件损坏(当然,整体损坏范围要大得多)。然而,eos引起的损伤发生在更低的水平上。PCB组装厂用于控制电子组件质量的IPC-A-6101(§3.1.1)和IPC-7711(§2.11)建议,EOS水平应保持在0.5V以下,如果是敏感组件,则应保持在0.3V以下。为什么损坏电压等级会有这样的差异?这与曝光的波形有关,蓝冠注册 而不仅仅是绝对电压水平。不同的ESD放电模式也存在类似的差异,2000V的HBM模式可能会损坏同一设备,而100V的CDM模式放电则比较敏感。

ESD事件和EOS事件对设备的影响可能非常不同。冒着过于简化的风险,下面的示例可能会有所帮助。ESD事件可以比作把一杯水倒在地板上。这样就形成了一个小水坑,但是一旦杯子里的水(即电荷)没有了,就不会有更多的水流出来,因此泄漏造成的损害也就有限了。然而,一个EOS事件可以被比作一个打开的水龙头。与突然从杯子里倒出的水相比,尽管滴水很少,但随着时间的推移,这涓涓细流可能会淹没整个地板,造成严重的破坏。典型EOS事件的持续时间比大多数ESD事件的持续时间要长几个数量级(微秒甚至毫秒vs纳秒)——是千倍甚至一百万倍;因此,这种比较是“站得住脚的”。

根据克雷格·希尔曼的说法,蓝冠招商 EOS造成损伤的机制之一是焦耳热(过量电流)引起的热失控。这也是系统的ESD事件。虽然ESD导致的过热需要在几纳秒内注入大量电流,但一个更小的EOS事件持续数千倍甚至数百万倍的时间(微秒或毫秒)可能会产生相同数量的热量。

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