火工品生产中的静电防护措施初探

郭小兵

摘 要：以火工品中ESD技术的应用与防护为中心，分析ESD现象出现的原因、ESD防护器件与防护技术。在于进一步保障火工品运行，实现火工品的社会效益。

关键词：火工品;防护技术;ESD现象;SCR防护

EDS技术在火工品防护中的应用，主要以特定工艺，打造微型结构，融合电阻、电容、电感与晶体管等。作为火工品的主要组成结构，在科学技术发展基础上，ESD技术帮助电子元件实现微小型、智能化创新，并且提高火工品的可靠性。

1 ESD技术与ESD现象

火工品应用期间，因为涉及很多类型的电子吸引力，实际物体接触过程中，会产生摩擦电荷，同时在分离期间也会产生，这样一来电量出现明显变化。一旦不能迅速完成快进操作，就需要及时对其中的电量进行中和，并且还要控制电荷数量变化，预防其释放出更多电荷数量，影响火工品运行高压。火工品在物体摩擦、空气湿度影响以及接触面积变化等情况下，摩擦电荷明显出现变化。此时ESD放电量出现波动。当然除了此原因之外，如果火工品处于不带电状态，将其置于静电场，外界静电依然会对火工品内部盗电位置造成影响，甚至还会出现移动电荷分离情况。如果在此过程中，火工品与其他导电物体接触，但是电压存在明显差别，依然会影响到其内部电流脉冲。虽然此时火工品的状态处于短期充电模式下，但是周围电流脉冲变化、电压幅值变化等都会对火工品造成影响。

2 ESD技术在火工品应用中的防护

火工品应用过程中，防护器件的应用对ESD技术应用十分关键，同时也是防护火工品出现ESD现象的重要手段。

2.1 电阻

火工品生产、制造以及运行期间，都需要电阻的支持，电阻帮助火工品科学预防ESD现象。电阻应用过程中，通过不同电阻的设计，调整电流大小变化。同时，还能够控制总电流的变化，尤其是其中的N型阱电阻。火工品在实际应用期间，一旦出现电场较弱的情况，则此时的电场强度、电流运行关系为现象线性相关状态，相反，电场较强的情况下，则火工品的电流为饱和状态。观察电阻变化情况，及时分析火工品运行状态。

2.2 二极管

火工品中，防护器件还包括二极管。二极管通过火工品使用率，根据使用率变化控制火工品的电压情况，作为火工品的关键钳位器件，其在火工品中的应用具有非常突出的优势。尤其是火工品出现ESD现象期间，二极管本身的回滞特性发挥出来，对火工品采取轨到轨的处理，打造火工品防护网络，由此达到保护火工品正常运行的效果。火工品中的二极管，在具体使用过程中，能够准确发现火工品运行电压的变化。并且二极管及时击穿电压，解决火工品ESD现象中电流泄放的情况。二极管应用期间一定要注意，二极管连接方向正确。

3 ESD技术在火工品器件中的防护

3.1 ESD技术防护

技术防护分析，主要从火工品静电形式变化与损伤情况角度出发，表现出热失效、电失效。热失效在集成线路中，通过ESD电流变化，从芯片中将电流输送到管脚中，由此进入到芯片内部。对比电流强度变化，电流强度大背景下，芯片空间小但是却汇集了大量热量，导致此范围温度出现明显变化，温度迅速升高，甚至导致芯片被烧毁。正常情况下热失效情况多出现于扩散电阻方面。电失效則发生的区域多处于火工品保护电路较差的位置。芯片内部受到ESD电高压的影响，延伸到MOS晶体管位置，这样一来火工品内部晶体管壁厚度减小，处于极度危险的状态，电场增强，击穿栅氧化层，威胁火工品的正常运行。

针对上述情况，为了科学规避火工品出现电流损伤以及ESD现象，确保ESD技术的顺利应用，必须重视火工品中ESD电流运行期间，引导电流顺利进入到火工品芯片内部，并且将多余电流通过地阻值通道发散。过多的电流被泄放之后，火工品的整体电压被降低，芯片内部电路运行正常，热效应被顺利规避，芯片内部安全得到保障。在此基础上还要注意电失效情况，时刻观察火工品芯片内部运行情况，检查地阻值通道时刻处于关闭或者断开的状态。

3.2 SCR防护技术

SCR防护技术，主要指火工品中的晶闸管，晶闸管在ESD技术应用过程中保护火工品运行安全、预防ESD现象的重要的器件。SCR在火工品中的应用，主要类型为硅晶闸管。其中N型阱电阻最为常用，同时还包括P型阱电阻类型。具体晶闸管的防护层，还包括寄生三极管。

3.3 火工品版图设计

火工品版图设计，是ESD技术应用的关键设计过程，对称、类型相同是设计的注意事项，ESD技术要求火工品版图设计期间，必须应用符合规定的管脚，并且设置对应密度，确保接触孔分布均匀。版图布置中适当将寄生电阻减少，尤其是其中的互连线。ESD技术中的交叉结构，必须在设定的ESD防护器件中，与二极管紧密连接，进而达到延长火工品运行有效期的目的。其中安装器件中，GDPMOS/GGNMOS的选择与安装必须符合叉指结构要求。严格控制叉指结构的长度、宽度，确保设计合理基础上，安装SCR器件，有效设置N+扩散区，防止火工品运行中出现不正常的情况。

4 结语

影响火工品运行的因素很多，尤其是ESD技术的应用，为火工品运行提供更多技术支持。但是因为ESD现象的影响，所以必须制定全面性防护方案，保障ESD技术的应用安全。全芯片保护与SCR防护技术等，实现ESD技术顺利应用的同时，延长火工品的运行寿命。

参考文献：

[1]时聪.火工品的ESD防护关键技术分析[J].电子测试，2018（11）：41-42.