ESD Üretimi ve Tehlikeleri
Elektrostatik Deşarj (ESD), iki nesne çarpıştığında veya ayrıldığında meydana gelir. ESD, küçük bir yıldırım çarpmasına benzer şekilde, farklı potansiyellere sahip iki nesne arasındaki statik yükün bir nesneden diğerine hareketidir. Deşarjın büyüklüğü ve süresi, nesnenin türü ve çevredeki ortam dahil olmak üzere çeşitli faktörlere bağlıdır. ESD yeterince yüksek enerjiye sahip olduğunda yarı iletken cihazlara zarar verebilir. ESD herhangi bir zamanda meydana gelebilir; örneğin kabloları takarken veya çıkarırken, bir kişi bir cihazın G/Ç bağlantı noktasına dokunduğunda, yüklü bir nesne yarı iletken bir cihaza dokunduğunda, yarı iletken cihaz yere temas ettiğinde veya ESD'yi tetikleyecek kadar yüksek voltajlarla sonuçlanan elektrostatik alanlar ve elektromanyetik girişim oluştuğunda.
ESD genel olarak üç türe ayrılabilir: Çeşitli makinelerin neden olduğu ESD, hareketli mobilya veya ekipmanın neden olduğu ESD ve insan teması veya ekipmanın hareketinin neden olduğu ESD. Her üç ESD türü de yarı iletken cihazların ve elektronik ürünlerin üretimi için kritik öneme sahiptir. Elektronik ürünler, kullanım sırasında üçüncü tip ESD'den kaynaklanan hasarlara karşı en hassas olanlardır; taşınabilir elektronik ürünler ise insan temasından kaynaklanan ESD'ye karşı özellikle hassastır. ESD genellikle bağlı arayüz cihazlarına zarar verir. Alternatif olarak, ESD'ye maruz kalan cihazlar hemen arızalanmayabilir ancak performans düşüşü yaşayabilir ve bu da erken ürün arızasına yol açabilir. Bir entegre devre (IC) ESD'ye tabi tutulduğunda, deşarj devresinin direnci genellikle çok düşüktür ve deşarj akımını sınırlayamaz. Örneğin, statik-şarjlı bir kablo bir devre arayüzüne takıldığında, deşarj devresinin direnci neredeyse sıfır olur, bu da onlarca ampere kadar anlık bir deşarj ani akımına neden olur. İlgili IC pinlerine akan bu anlık büyük akım, IC'ye ciddi şekilde zarar verebilir; lokalize ısı silikon kalıbı bile eritebilir.
IC'lerde ESD hasarı genellikle dahili metal bağlantıların yanmasını, pasifleştirme katmanının hasar görmesini ve transistör hücrelerinin yanmasını da içerir. ESD ayrıca IC mandalına-neden olabilir. Bu etki, tristörün yapısal birimlerinin etkinleştirildiği CMOS cihazlarındakine benzer. Yüksek voltaj bu yapıları aktive ederek tipik olarak VCC'den toprağa kadar geniş bir akım yolu oluşturabilir. Seri arayüz cihazlarının mandallama akımı-1 amper kadar yüksek olabilir. Kilitleme akımı-cihazın enerjisi kesilene kadar- kalacaktır. Ancak o zamana kadar IC genellikle aşırı ısınma nedeniyle yanmıştır. ESD darbesinden sonra kolayca tespit edilemeyen iki sorun ortaya çıkabilir. Bu sorunlar genellikle genel kullanıcılar ve IEC test kuruluşları tarafından geleneksel döngü geri bildirimi ve ekleme yöntemleri kullanılarak tespit edilmez.