火工品生產中的靜電防護措施初探

郭小兵

摘 要：以火工品中ESD技術的應用與防護為中心，分析ESD現象出現的原因、ESD防護器件與防護技術。在于進一步保障火工品運行，實現火工品的社會效益。

關鍵詞：火工品;防護技術;ESD現象;SCR防護

EDS技術在火工品防護中的應用，主要以特定工藝，打造微型結構，融合電阻、電容、電感與晶體管等。作為火工品的主要組成結構，在科學技術發展基礎上，ESD技術幫助電子元件實現微小型、智能化創新，并且提高火工品的可靠性。

1 ESD技術與ESD現象

火工品應用期間，因為涉及很多類型的電子吸引力，實際物體接觸過程中，會產生摩擦電荷，同時在分離期間也會產生，這樣一來電量出現明顯變化。一旦不能迅速完成快進操作，就需要及時對其中的電量進行中和，并且還要控制電荷數量變化，預防其釋放出更多電荷數量，影響火工品運行高壓。火工品在物體摩擦、空氣濕度影響以及接觸面積變化等情況下，摩擦電荷明顯出現變化。此時ESD放電量出現波動。當然除了此原因之外，如果火工品處于不帶電狀態，將其置于靜電場，外界靜電依然會對火工品內部盜電位置造成影響，甚至還會出現移動電荷分離情況。如果在此過程中，火工品與其他導電物體接觸，但是電壓存在明顯差別，依然會影響到其內部電流脈沖。雖然此時火工品的狀態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對火工品造成影響。

2 ESD技術在火工品應用中的防護

火工品應用過程中，防護器件的應用對ESD技術應用十分關鍵，同時也是防護火工品出現ESD現象的重要手段。

2.1 電阻

火工品生產、制造以及運行期間，都需要電阻的支持，電阻幫助火工品科學預防ESD現象。電阻應用過程中，通過不同電阻的設計，調整電流大小變化。同時，還能夠控制總電流的變化，尤其是其中的N型阱電阻。火工品在實際應用期間，一旦出現電場較弱的情況，則此時的電場強度、電流運行關系為現象線性相關狀態，相反，電場較強的情況下，則火工品的電流為飽和狀態。觀察電阻變化情況，及時分析火工品運行狀態。

2.2 二極管

火工品中，防護器件還包括二極管。二極管通過火工品使用率，根據使用率變化控制火工品的電壓情況，作為火工品的關鍵鉗位器件，其在火工品中的應用具有非常突出的優勢。尤其是火工品出現ESD現象期間，二極管本身的回滯特性發揮出來，對火工品采取軌到軌的處理，打造火工品防護網絡，由此達到保護火工品正常運行的效果。火工品中的二極管，在具體使用過程中，能夠準確發現火工品運行電壓的變化。并且二極管及時擊穿電壓，解決火工品ESD現象中電流泄放的情況。二極管應用期間一定要注意，二極管連接方向正確。

3 ESD技術在火工品器件中的防護

3.1 ESD技術防護

技術防護分析，主要從火工品靜電形式變化與損傷情況角度出發，表現出熱失效、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，由此進入到芯片內部。對比電流強度變化，電流強度大背景下，芯片空間小但是卻匯集了大量熱量，導致此范圍溫度出現明顯變化，溫度迅速升高，甚至導致芯片被燒毀。正常情況下熱失效情況多出現于擴散電阻方面。電失效則發生的區域多處于火工品保護電路較差的位置。芯片內部受到ESD電高壓的影響，延伸到MOS晶體管位置，這樣一來火工品內部晶體管壁厚度減小，處于極度危險的狀態，電場增強，擊穿柵氧化層，威脅火工品的正常運行。

針對上述情況，為了科學規避火工品出現電流損傷以及ESD現象，確保ESD技術的順利應用，必須重視火工品中ESD電流運行期間，引導電流順利進入到火工品芯片內部，并且將多余電流通過地阻值通道發散。過多的電流被泄放之后，火工品的整體電壓被降低，芯片內部電路運行正常，熱效應被順利規避，芯片內部安全得到保障。在此基礎上還要注意電失效情況，時刻觀察火工品芯片內部運行情況，檢查地阻值通道時刻處于關閉或者斷開的狀態。

3.2 SCR防護技術

SCR防護技術，主要指火工品中的晶閘管，晶閘管在ESD技術應用過程中保護火工品運行安全、預防ESD現象的重要的器件。SCR在火工品中的應用，主要類型為硅晶閘管。其中N型阱電阻最為常用，同時還包括P型阱電阻類型。具體晶閘管的防護層，還包括寄生三極管。

3.3 火工品版圖設計

火工品版圖設計，是ESD技術應用的關鍵設計過程，對稱、類型相同是設計的注意事項，ESD技術要求火工品版圖設計期間，必須應用符合規定的管腳，并且設置對應密度，確保接觸孔分布均勻。版圖布置中適當將寄生電阻減少，尤其是其中的互連線。ESD技術中的交叉結構，必須在設定的ESD防護器件中，與二極管緊密連接，進而達到延長火工品運行有效期的目的。其中安裝器件中，GDPMOS/GGNMOS的選擇與安裝必須符合叉指結構要求。嚴格控制叉指結構的長度、寬度，確保設計合理基礎上，安裝SCR器件，有效設置N+擴散區，防止火工品運行中出現不正常的情況。

4 結語

影響火工品運行的因素很多，尤其是ESD技術的應用，為火工品運行提供更多技術支持。但是因為ESD現象的影響，所以必須制定全面性防護方案，保障ESD技術的應用安全。全芯片保護與SCR防護技術等，實現ESD技術順利應用的同時，延長火工品的運行壽命。

參考文獻：

[1]時聰.火工品的ESD防護關鍵技術分析[J].電子測試，2018（11）：41-42.