הפגיעה של חשמל סטטי ברכיבים רגישים

Dec 18, 2022 השאר הודעה

הפגיעה של חשמל סטטי ברכיבים רגישים


פריקה אלקטרוסטטית (ESD) היא בעיית תאימות אלקטרומגנטית ידועה, שעלולה לגרום לתקלה בציוד אלקטרוני ולפגיעה חמורה יותר בציוד אלקטרוני. כאשר התקני מוליכים למחצה ממוקמים לבד או ארוזים במודולי מעגלים, עלול להיגרם נזק קבוע להתקנים אלה גם אם לא מופעל חשמל. רכיבים הרגישים לפריקה אלקטרוסטטית נקראים מכשירים רגישים לפריקה אלקטרוסטטית (ESDS).

אם המתח בין שני פינים או יותר של רכיב חורג מעוצמת הפריצה של הדיאלקטרי של הרכיב, ייגרם נזק לרכיב. זוהי הסיבה העיקרית לכשל של התקני MOS. ככל ששכבת התחמוצת דקה יותר, כך הרגישות של הרכיב לפריקה אלקטרוסטטית גדולה יותר. התקלה מתבטאת לרוב בתור תופעת קצר חשמלי שלרכיב עצמו יש התנגדות מסוימת לאספקת החשמל. עבור רכיבים דו-קוטביים, נזק מתרחש בדרך כלל באזור המוליכים למחצה הפעילים המתכתיים המופרדים על ידי שכבת תחמוצת דקה, ובכך נוצר נתיב דליפה.


סוג אחר של כשל נגרם כאשר הטמפרטורה של הצומת עולה על נקודת ההיתוך של סיליקון מוליכים למחצה (1415 מעלות). האנרגיה של פעימת ESD יכולה ליצור חימום מקומי ומכאן כשל במנגנון זה. תקלה זו מתרחשת גם אם המתח נמוך ממתח השבר של המדיום. דוגמה טיפוסית היא שההתמוטטות בין הפולט לבסיס של שלישיית NPN תפחית באופן דרסטי את הרווח הנוכחי.


נזק תפקודי עלול שלא להתרחש מיד לאחר שהמכשיר היה נתון לפריקה אלקטרוסטטית. רכיבים שניזוקו פוטנציאליים אלה מכונים לעתים קרובות כ"צולעים" וברגע השימוש, הם מפגינים רגישות רבה יותר לפריקה אלקטרוסטטית או למעברים מוליכים.


חשוב מאוד לשים לב היטב לנזק שנוצר לרכיבים מתחת למתח הפריקה שאינו ניתן לזיהוי. מתח הפריקה האלקטרוסטטית שמרגיש גוף האדם הוא בין 3000-5000V, עם זאת, המתח כאשר הרכיב ניזוק הוא רק כמה מאות וולט.


ההשפעות המזיקות של פריקה אלקטרוסטטית החלו להיות מוכרות בשנות ה-70, עקב התפתחותן של טכנולוגיות חדשות שהפכו את הרכיבים לרגישים יותר ויותר לנזקי פריקה אלקטרוסטטית. הנזק שנגרם כתוצאה מפריקה אלקטרוסטטית יכול להגיע ליותר מכמה מיליוני דולרים מדי שנה. לכן, יצרני רכיבים וציוד רבים בקנה מידה גדול הציגו טכנולוגיה מקצועית להפחתת הצטברות החשמל הסטטי בסביבת הייצור, ובכך לשפר מאוד את שיעור ההסמכה והאמינות של המוצר. משתמשים מבינים גם את החשיבות של מניעת נזקי פריקה אלקטרוסטטית בהתבסס על הניסיון שלהם. אז כדאי גם לשים לב לפריט זה בקניית מכשירי חשמל ביתיים גדולים. שימו לב לבדוק את מדריך ההוראות ואת תעודת ההתאמה. אחרת, תהיה זו סכנה נסתרת לבני המשפחה. כשיורד גשם ורעמים. עדיף לכבות את מכשירי החשמל הביתיים שיכולים לנתק את אספקת החשמל. על מנת למנוע צרות מיותרות. לא משנה אם מדובר במכשיר ביתי, כל עוד מדובר במכונה גדולה הקשורה לשיחות, עלינו לשים לב לנקודה זו.