微电子产品可靠性22058.pptx
Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理1二二 两种不同工作条件下的再结构现象两种不同工作条件下的再结构现象 1 1，高温少循环，高温少循环(例如：合金、烧结、热压等例如：合金、烧结、热压等工艺过程工艺过程)再结构再结构 再结构表面出现的小丘、晶须和空洞往再结构表面出现的小丘、晶须和空洞往往覆盖了整个晶粒或分布在晶间三相点处往覆盖了整个晶粒或分布在晶间三相点处;小丘和空洞产生的原因小丘和空洞产生的原因 压缩和膨胀压缩和膨胀应力下，应力下，AlAl原子的扩散蠕变原子的扩散蠕变 ;Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理2 SiO SiO2 2上小晶粒上小晶粒(1m)Al(1m)Al膜高温少循环表面再结构的膜高温少循环表面再结构的SEMSEM照片照片 左图为热处理前左图为热处理前,右图为热处理后右图为热处理后(T=400T=400,10 10次循环每次次循环每次1515分钟分钟)Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理32 2，低温多循环再结构，低温多循环再结构电极温度低、变化电极温度低、变化大，变化次数多。大，变化次数多。特点：金属化表面粗糙不平，出现皱纹；特点：金属化表面粗糙不平，出现皱纹；皱纹产生原因：压缩疲劳引起的塑性形变；皱纹产生原因：压缩疲劳引起的塑性形变；后果：使后果：使AlAl膜的晶粒长大，变胖，长出晶膜的晶粒长大，变胖，长出晶瘤，常常是短间距的金属化器件极间瞬时短瘤，常常是短间距的金属化器件极间瞬时短路的主要原因之一。路的主要原因之一。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理4 大晶粒大晶粒(8)的的1mil宽宽Al膜在低温膜在低温 (T=70)36000次电脉冲作用下表面再结构的次电脉冲作用下表面再结构的SEM照片照片Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理5三，防止表面再结构的措施三，防止表面再结构的措施 1,1,提高蒸发时的衬底温度以增大晶粒直径，提高蒸发时的衬底温度以增大晶粒直径，可以减弱以至完全防止高温少循环再结构；可以减弱以至完全防止高温少循环再结构；2,2,薄膜合金化，可以增加膜的降服强度，滞薄膜合金化，可以增加膜的降服强度，滞缓金属的流动；缓金属的流动；3,3,铝膜上覆盖铝膜上覆盖 PECVD SiOPECVD SiO2 2，可大大减小铝与，可大大减小铝与SiOSiO2 2(或或Si)Si)之间膨胀系数之差和铝的线膨胀系之间膨胀系数之差和铝的线膨胀系数，这对防止两种再结构都很有效。数，这对防止两种再结构都很有效。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理6小结小结:半导体器件金属电极系统的主要失效机理半导体器件金属电极系统的主要失效机理 蒸发自掩蔽效应造成氧化层台阶处金属膜的断路；蒸发自掩蔽效应造成氧化层台阶处金属膜的断路；因电迁移造成金属电极系统表面出现小丘、空洞、因电迁移造成金属电极系统表面出现小丘、空洞、晶须造成开路或短路。晶须造成开路或短路。金属与硅的共熔金属与硅的共熔,导致硅表面出现腐蚀坑导致硅表面出现腐蚀坑,使使ebeb结结 特性变软特性变软,甚至穿通；甚至穿通；温度循环过程中温度循环过程中,金属膜表面再结构造成表面粗糙金属膜表面再结构造成表面粗糙化化,出现小丘出现小丘,在变薄处加速了电迁移现象的发生；在变薄处加速了电迁移现象的发生；高温下高温下,电极金属与电极金属与SiOSiO2 2相互作用相互作用,使金属膜变薄，使金属膜变薄，SiOSiO2 2受到侵蚀受到侵蚀,造成极间短路或开路；造成极间短路或开路；潮湿气氛下潮湿气氛下,电极系统的电化学腐蚀现象造成极间电极系统的电化学腐蚀现象造成极间开路；开路；Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理7静电效应静电效应3.3 3.3 静电效应静电效应3.3.1 3.3.1 静电的产生静电的产生 静电的产生主要有两种形式，即摩擦产生静电和静电的产生主要有两种形式，即摩擦产生静电和感应产生静电。感应产生静电。静电产生的两种形式静电产生的两种形式Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理8一，产生静电的过程一，产生静电的过程 1,1,摩擦产生静电摩擦产生静电v因两种物质摩擦或接触后又快速分离而产生静电的因两种物质摩擦或接触后又快速分离而产生静电的过程称为摩擦生电；过程称为摩擦生电；v两种材料表面单位体积所含可动电荷密度不等，或两种材料表面单位体积所含可动电荷密度不等，或者说两种不等电子化学势或费米能级的材料相接触，者说两种不等电子化学势或费米能级的材料相接触，则电子从化学势高的材料运动到低的材料，接触处便则电子从化学势高的材料运动到低的材料，接触处便形成了电偶层，一般接触电势差为形成了电偶层，一般接触电势差为 0.01V0.01V0.1V0.1V。当两种不同材料的物体接触后又迅速分开时，电子当两种不同材料的物体接触后又迅速分开时，电子来不及跑回原材料，则电子化学势高的材料将荷正电，来不及跑回原材料，则电子化学势高的材料将荷正电，反之荷负电，这即静电产生的原因。反之荷负电，这即静电产生的原因。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理92,2,若接触物体理想地分离，即无任何电子在分离瞬若接触物体理想地分离，即无任何电子在分离瞬间越过接触面而复合，则在分开过程中间越过接触面而复合，则在分开过程中 Q QCVCV常数常数v 若电偶层厚度为若电偶层厚度为1010-8-8cmcm（1 1 ），接触电势为），接触电势为 0.01V0.01V时，则分离时，则分离1cm1cm，静电势可达，静电势可达10106 6V V；实际上静电；实际上静电势远小于此值，因为两物体分开时，总有些电子要势远小于此值，因为两物体分开时，总有些电子要越过接触面而复合，所以残存的电荷量取决于分开越过接触面而复合，所以残存的电荷量取决于分开速度。速度。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理10二二 摩擦生电的电势摩擦生电的电势1,1,两种物体摩擦时，接触点增加，接触面积大，接两种物体摩擦时，接触点增加，接触面积大，接触和分离几乎同时进行，分离速度快，残存的电荷触和分离几乎同时进行，分离速度快，残存的电荷量多，所以，产生的电势高。量多，所以，产生的电势高。2,2,两种不同组合的材料，摩擦后产生静电势的高低两种不同组合的材料，摩擦后产生静电势的高低是不同的，各种材料，按其相互摩擦后产生的电势是不同的，各种材料，按其相互摩擦后产生的电势高低可以排成次序高低可以排成次序:摩擦生电主要发生在绝缘体之间，由于绝缘体不摩擦生电主要发生在绝缘体之间，由于绝缘体不能把所产生的电荷迅速分布到物体整个表面，或迅能把所产生的电荷迅速分布到物体整个表面，或迅速传给它所接触的物体，所以能产生相当高的静电速传给它所接触的物体，所以能产生相当高的静电势；势；Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理11 常见材料磨擦生电顺序表常见材料磨擦生电顺序表v 排在前面的材料与排在后面的材料相互摩擦时，前排在前面的材料与排在后面的材料相互摩擦时，前者带正电，后者带负电；者带正电，后者带负电；v同种材料与不同材料相互摩擦时，所带电荷的极性同种材料与不同材料相互摩擦时，所带电荷的极性可能不同，可能不同，如玻璃棒与棉相摩擦，玻棒带正电，棉带如玻璃棒与棉相摩擦，玻棒带正电，棉带负电；而棉和硅片相摩擦，则棉带正电，硅片带负电。负电；而棉和硅片相摩擦，则棉带正电，硅片带负电。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理122 2 感应产生静电感应产生静电 当一个导体靠近带电体时，会受到该带电体形成的当一个导体靠近带电体时，会受到该带电体形成的静电场的作用，在靠近带电体的导体表面感应出异种静电场的作用，在靠近带电体的导体表面感应出异种电荷，远离带电体的表面出现同种电荷。尽管这时导电荷，远离带电体的表面出现同种电荷。尽管这时导体所带净电荷量仍为零，但出现了局部带电区域，这体所带净电荷量仍为零，但出现了局部带电区域，这一过程称为感应生电；一过程称为感应生电；v 显然，非导体不能通过感应产生静电。显然，非导体不能通过感应产生静电。v 静电的产生及其大小与环境湿度和空气中的离子浓静电的产生及其大小与环境湿度和空气中的离子浓度密切相关：度密切相关：在相对湿度高的场合静电势较低；在相在相对湿度高的场合静电势较低；在相对湿度低的场合静电势就高。空气纯净的场所内，由对湿度低的场合静电势就高。空气纯净的场所内，由于离子浓度低，所以静电更易产生。于离子浓度低，所以静电更易产生。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理13一，构成对半导体器件损伤的各种静电源一，构成对半导体器件损伤的各种静电源 对半导体电路产生影响的静电源主要有绝缘体、人对半导体电路产生影响的静电源主要有绝缘体、人造材料和人体，其中人体是最重要的静电源。造材料和人体，其中人体是最重要的静电源。1 1 人体是最重要的静电源人体是最重要的静电源v 人体接触面广，活动范围大，很容易与带有静电荷人体接触面广，活动范围大，很容易与带有静电荷的物体接触或摩擦而带电；同时也有许多机会将人体的物体接触或摩擦而带电；同时也有许多机会将人体自身所带的电荷转移到电路上或者通过电路放电；自身所带的电荷转移到电路上或者通过电路放电；v 人体与地之间的电容较小，少量的静电荷转移到人人体与地之间的电容较小，少量的静电荷转移到人体上，可导致很高的静电势体上，可导致很高的静电势(Q=CV)(Q=CV)；v 人体的电阻较低，处于静电场中容易感应起电；人体的电阻较低，处于静电场中容易感应起电；3.3.2 3.3.2 静电源静电源Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理14在各种活动中人体的静电势在各种活动中人体的静电势v 人体静电与人体所接触的环境及活动方式有关人体静电与人体所接触的环境及活动方式有关Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理15操作者手上的静电势操作者手上的静电势v 可见，人体静电与人的操作速度有关，操作速度可见，人体静电与人的操作速度有关，操作速度越快，人体静电势越高；越快，人体静电势越高；Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理16质地不同工作服和内衣摩擦时人体的静电势质地不同工作服和内衣摩擦时人体的静电势(KV)(KV)v 可见，人体静电与所着衣物和鞋帽的材料有关，可见，人体静电与所着衣物和鞋帽的材料有关，一般化纤和塑料制品较之棉制品更容易产生静电。一般化纤和塑料制品较之棉制品更容易产生静电。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理17 2 2，电子元器件操作环境的静电源，电子元器件操作环境的静电源 Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理183 3，器件本身也是一个静电源，器件本身也是一个静电源 双列直插式陶瓷封装器件本身带的静电双列直插式陶瓷封装器件本身带的静电4 4，带静电尘埃的污染，带静电尘埃的污染Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理193.3.3 3.3.3 静电放电（静电放电（ESDESD）(a)(a)静电荷的产生静电荷的产生一，静电放电过程用一，静电放电过程用RCRC回路模拟回路模拟图图a a，设想一电源对，设想一电源对100pf100pf电容充电到电容充电到1000V1000V，其所含，其所含电量电量Q QCV=10CV=10-7-7C,C,存储能量存储能量:E:ECVCV2 25050Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理20 图图b b，断开电源后，由于介质漏电及向空气中放电，断开电源后，由于介质漏电及向空气中放电，将使静电荷逐渐减少到完全消失。将使静电荷逐渐减少到完全消失。若若RaRa与与R Rg g并联后在并联后在10101313数量级，则放电时间数量级，则放电时间:RC RC10103 3S S17min,17min,不易对器件造成静电损伤。不易对器件造成静电损伤。(b)(b)静电荷的存储和泄漏静电荷的存储和泄漏Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理21 图图c c，若若C C通过通过100100电阻放电，放电时间常数电阻放电，放电时间常数 10ns10ns，则在，则在5 5倍的时间常数，即倍的时间常数，即50ns50ns内内99.3%99.3%的的电量要泄放掉，其峰值电流电量要泄放掉，其峰值电流I Ip p可达可达10 A,10 A,在电阻上在电阻上瞬时功率为瞬时功率为:(c)(c)通过电阻通过电阻R R放电放电若若 R=100,IR=100,Ip p=10A,=10A,则则 P Pavav=1000 w=1000 w在五倍时间常数内的平均功率为在五倍时间常数内的平均功率为:Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理223.3.43.3.4静电损伤模型静电损伤模型一，静电损伤的失效机理一，静电损伤的失效机理 取决于放电瞬间器件接取决于放电瞬间器件接地状况：地状况：1,1,热效应：热效应：器件某一引出端对地短路，则在器件某一引出端对地短路，则在放电瞬放电瞬间产生电流脉冲，大电流产生的焦耳热导致器件局间产生电流脉冲，大电流产生的焦耳热导致器件局部金属化熔化或芯片出现热斑以致诱发二次击穿等。部金属化熔化或芯片出现热斑以致诱发二次击穿等。2,2,电效应：电效应：器件与地不接触，没有直接对地的放电器件与地不接触，没有直接对地的放电通路通路,而是将存储电荷传到器件，放电瞬间产生过电而是将存储电荷传到器件，放电瞬间产生过电压压,导致介质击穿。导致介质击穿。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理23二，导致半导体器件静电损伤的几种静电源二，导致半导体器件静电损伤的几种静电源 1,1,与带电人体或其他物体接触，将存储于人体或其与带电人体或其他物体接触，将存储于人体或其他物体的电荷传递给器件，或者通过器件到地放电。他物体的电荷传递给器件，或者通过器件到地放电。2,2,器件本身作为电容器的一个极板而存储电荷，当器件本身作为电容器的一个极板而存储电荷，当某一电极与地接触时，放电脉冲可以引起器件失效。某一电极与地接触时，放电脉冲可以引起器件失效。3,3,器件处在某一静电场中，有时在器件内部（如跨器件处在某一静电场中，有时在器件内部（如跨越越SiOSiO2 2层）所感应的静电势差可以引起器件的击穿。层）所感应的静电势差可以引起器件的击穿。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理24三三,几种静电放电模型几种静电放电模型1,1,荷电人体的静电放电模型荷电人体的静电放电模型 带有静电势带有静电势V Vp p的人体可用集总元件电容的人体可用集总元件电容C Cp p,电阻电阻R R串联表示。于是人体带电量可表示为串联表示。于是人体带电量可表示为:Q Qp p=C=Cp pV Vp p 式中，式中，C Cp p取决于人体与地的接近程度，一般为取决于人体与地的接近程度，一般为50-50-250pf250pf；R R为人体与被放电器件间的接触电阻为人体与被放电器件间的接触电阻,为为10102 2-10105 5，取决于接触压力和人体皮肤的湿度，取决于接触压力和人体皮肤的湿度;静电势静电势V Vp p一般为一般为10102 2-10-104 4V V，与人体相互摩擦生电的材料种类，与人体相互摩擦生电的材料种类及空气湿度有关。及空气湿度有关。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理25 峰值电流：峰值电流：时间常数：时间常数：放电电流：放电电流：过电流的热效应模型过电流的热效应模型 带电人体的等效电路带电人体的等效电路 人体通过人体通过pnpn结放电等效电路结放电等效电路 若忽略若忽略pnpn结的电容效应，可得放电的结的电容效应，可得放电的 ：Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理26 ,器件内功率密度器件内功率密度:式中式中,P,PaVaV为器件平均功耗为器件平均功耗;A;Aeffeff为器件放电时的有为器件放电时的有效放电面积。效放电面积。,在五倍放电时间内器件的平均功耗在五倍放电时间内器件的平均功耗:,器件所承受的瞬间功率器件所承受的瞬间功率:Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理27v一般，一般，A Aeffeff小于整个小于整个PNPN结面积，对于双极型结面积，对于双极型SiSi平面平面晶体管晶体管ESDESD电流往往是电流往往是ebeb结反向电流，这时结反向电流，这时,A Aeffeff=L=LeffeffX Xjc jc 式中式中,L,Leffeff为发射区有效长度，为发射区有效长度，X Xjcjc为基区结深。这为基区结深。这时，时，ESDESD通路电阻通路电阻vESDESD电流在有效电流在有效A Aeffeff范围放电面积内必然产生焦耳热范围放电面积内必然产生焦耳热,引起结温升引起结温升,形成不稳定的热斑形成不稳定的热斑,甚至热奔。甚至热奔。式中，式中，R RDBDB为外基区方块电阻，为外基区方块电阻，d dE E为发射区至基区为发射区至基区引线孔之间的距离。引线孔之间的距离。Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理28v 器件在单脉冲功率冲击下失效的阈值功率密度器件在单脉冲功率冲击下失效的阈值功率密度WunschWunsch和和BellBell从一维线性热流理论出发，得到如从一维线性热流理论出发，得到如下半经验公式：下半经验公式：Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理29Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理30思路：思路：求Vp 先求RDpav=480 t-1/2 t=5p p=(Rp+RD+RC)Cp Pavpav Pav=pavAeff IpPavVpIpSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理31Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理32Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理33Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理34Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理35Semiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability PhysicsSemiconductor Reliability&Reliability Physics集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与集成电路可靠性与可靠性物理可靠性物理可靠性物理可靠性物理36(2)(2)过电压的场击穿模型过电压的场击穿模型 I,I,器件不接地，则荷带静电的人体不是通过器件不接地，则荷带静电的人
