ГОСТ Р 53734.1-2014
Катастрофическое повреждение может привести к отказу или дефекту компонента и вызывать
прекращение функционирования компонента или системы или несоответствие предъявляемым к ним
требованиям.
У компонента со скрытым дефектом могут возникнуть изменения характеристик, которые не
обязательно выйдут за пределы нормативных допусков. Однако это может быть следствием
ослабленного воздействия ЭСР. Компонент со скрытым дефектом может быть более восприимчив к
последующим разрядам или любому другому воздействию напряжения. И вследствие этого
увеличится вероятность сокращения его срока службы.
Неявные последствия воздействия разрядов на программируемый компонент (на компонент,
задействованный в программе) или воздействия электрических помех, возникающих при разряде,
могут проявиться в форме искажения хранящихся данных. Ложный сигнал может появиться из-за
наложения наводимых токов или электромагнитных излучений, источником которых служит разряд
статического электричества.
Уровень повреждения компонента в зависимости от типа механизма повреждения определяется
или напряжением, или мощностью. Различные типы компонентов и полупроводника восприимчивы к
различным видам механизмов повреждения.
Компонентами, особо чувствительными к пробою изоляции, являются например, полевые
транзисторы (дискретный пробой оксидного затвора), интегральные микросхемы с полной
металлизацией и конденсаторы. Типичными видами отказов являются короткие замыкания и или
возрастание тока утечки (изменение вольтамперной характеристики).
Примеры компонентов, особенно восприимчивых к повреждению металлизации, включают СВЧ-
транзисторы и интегральные микросхемы. Типичный вид отказа - обрыв цепи.
Посколькувсеэтимеханизмыповреждениязависятотгеометрическогоразмера
диэлектрического слоя, другого слоя изоляции, ширины и толщины металлизации и т. д.,
предполагается, что со временем проявляется тенденция увеличениячувствительности
полупроводников к воздействию ЭСР. Однако для некоторых типов компонентов улучшение
защищенности цепей от их воздействия обеспечивается их изготовлением в булавочном формате, что
снижает их чувствительность к ЭСР.
5.2.3 Проблемы и угрозы на различных этапах жизненного цикла
Все электронные системы в процессе применения уязвимы для ЭСР. Прямое поражение
сильным разрядом любой части системы может создать токи, не протекающие непосредственно в
землю.
Даже разряд вблизи системы может повредить ее. Разряд излучает электромагнитное поле,
способное инициировать токи в системе. Эти токи могут быть разрушительными или приводить к
«скрытым дефектам», например, к искажению информации спровоцированными импульсами.
Программирование определенных компонентов может быть также безвозвратно искажено.
Электростатический разряд может произойти на кабель, расположенное далеко от системы, и
волна перенапряжения (импульс высокого напряжения) может проникнуть в систему.
Во время изготовления электронных устройств обработка чувствительных электронных
компонентов и сборка должны быть очень деликатны. В окружающей среде рабочего места есть
много угроз электронике: заряженные операторы, одежда, незаземлонные узлы механизмов,
пластиковая упаковка и мусорные ведра, пластмассовые компоненты, и т. д. Наиболее разрушителен
искровой разряд. Такой разряд может произойти при соприкосновении с печатной платой
наэлектризовавшегося оператора.
Заряд самого компонента также может вызвать повреждения. Заключенный в пластмассовую
капсулу полупроводник легко заряжается при трении о ее поверхность, например, об уплотнитель или
пластиковый пакет. Этот заряд на пластмассовой поверхности капсулы индуцирует напряжение на
проводниках полупроводника и на его соединениях (на вводах и выводах). При соприкосновении
соединений компонента или компонента с металлическим инструментом, или пальцем происходит
разряд. Поскольку емкость этих объектов мала и емкость инструмента или пальца оператора намного
больше, разряд происходит очень быстро и вызывает протекание сильного тока. Даже если
разряжается очень низкая энергия, для очень мелких элементов цепи ток может быть
разрушительным.
В процессе производства компонентов возникают и другие проблемы, связанные с
электростатическим заряжением. Полупроводники в процессе производства должны быть
чрезвычайно чистыми и поверхность должна быть защищена. Если полупроводник заряжен, он
притягивает пыль из воздуха. Та же самая проблема существует и в отношении других деталей
электроники, например, в связи с загрязнением дисков, дисководов и электронной оптики.
Уровень, на котором компонент поврежден ЭСР. зависит от дизайна компонента и
характеристик разряда. Могут возникать различные условия возникновения разрядов, но в качестве
10