Solusi elektrostatik untuk komponen elektronik
Pelepasan muatan listrik statis (ESD) adalah masalah kompatibilitas elektromagnetik yang terkenal yang dapat menyebabkan perangkat elektronik tidak berfungsi atau merusaknya. Ketika perangkat semikonduktor ditempatkan sendiri atau dimuat ke modul rangkaian, kerusakan permanen pada perangkat ini dapat terjadi bahkan jika daya tidak diterapkan. Elemen yang sensitif terhadap pelepasan muatan elektrostatik disebut elemen pelepasan muatan elektrostatis (ESDS).
Jika tegangan antara dua atau lebih pin komponen melebihi kekuatan kerusakan media komponen, hal itu dapat menyebabkan kerusakan pada komponen. Ini adalah alasan utama mengapa perangkat MOS gagal. Semakin tipis lapisan oksida, semakin besar sensitivitas komponen terhadap pelepasan muatan listrik statis. Kesalahan biasanya memanifestasikan dirinya sebagai korsleting di mana komponen itu sendiri memiliki ketahanan tertentu terhadap catu daya. Untuk komponen bipolar, kerusakan biasanya terjadi di daerah semikonduktor aktif dari metalisasi yang dipisahkan oleh lapisan oksida tipis, sehingga menciptakan jalur kebocoran parah.
Jenis kegagalan lainnya disebabkan oleh suhu node yang melebihi titik leleh silikon semikonduktor (1415 ° C). Energi dari pulsa ESD dapat menghasilkan pemanasan lokal, sehingga kegagalan mekanisme ini terjadi. Kegagalan ini terjadi bahkan jika tegangan lebih rendah dari tegangan tembus medium. Contoh khas adalah bahwa gangguan antara emitor dan basis transistor NPN menyebabkan penurunan tajam dalam kenaikan arus.
Kerusakan fungsional mungkin tidak terjadi segera setelah perangkat dipengaruhi oleh pelepasan muatan listrik statis. Komponen yang berpotensi rusak ini sering disebut sebagai "squat" dan, setelah digunakan, akan menunjukkan sensitivitas yang lebih besar terhadap pelepasan muatan elektrostatik atau transien konduktif.
Penting untuk memperhatikan kerusakan yang dapat dialami komponen di bawah voltase yang tidak terdeteksi. Tubuh manusia memiliki perasaan bahwa tegangan pelepasan elektrostatik adalah antara 3000 dan 5000V. Namun, tegangan di mana komponen rusak hanya beberapa ratus volt.
Efek berbahaya dari pelepasan muatan elektrostatik diakui pada tahun 1970-an karena perkembangan teknologi baru yang membuat komponen lebih sensitif terhadap kerusakan pelepasan muatan listrik statis. Kerusakan yang disebabkan oleh pelepasan muatan listrik statis dapat mencapai beberapa juta dolar per tahun. Akibatnya, banyak produsen komponen dan peralatan besar telah memperkenalkan keahlian untuk mengurangi penumpukan statis di lingkungan produksi, menghasilkan hasil dan keandalan produk yang jauh lebih tinggi. Pengguna memahami pentingnya mencegah kerusakan pelepasan muatan listrik statis berdasarkan pengalaman mereka sendiri.