【導(dǎo)讀】EOS是對(duì)所有過(guò)度電性應(yīng)力的總稱(chēng)。EOS是一個(gè)非常廣義的概念，大家可能不熟悉，但是提到EOS特性，我們不得不說(shuō)的是容易與之混淆的電力破壞機(jī)制——ESD。本文將為大家全方位解析EOS的機(jī)理及防護(hù)措施。
EOS概念
EOS英文全稱(chēng) Electrical Over Stress，是對(duì)所有的過(guò)度電性應(yīng)力的總稱(chēng)。當(dāng)EOS超過(guò)其最大指定極限后，器件功能會(huì)減弱或損壞，同時(shí)EOS也是公認(rèn)的IC器件的頭號(hào)殺手。由于它可能發(fā)生在產(chǎn)品的研發(fā)、測(cè)試乃至生產(chǎn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)，所以對(duì)廠商的電路設(shè)計(jì)，測(cè)試規(guī)范，生產(chǎn)流程以及物流中防護(hù)都有嚴(yán)格具體的要求，每年耗費(fèi)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)數(shù)十億美金的資金。更可恨的是，EOS的發(fā)生情況復(fù)雜，神出鬼沒(méi)，尋求一個(gè)完美的解決方案至今困擾著學(xué)術(shù)界和工業(yè)界。此文旨在分析EOS的成因，特點(diǎn)，破壞力，以及對(duì)于芯片廠商和系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的啟示。
EOS是一個(gè)非常廣的概念，物理上可以看成是一種較長(zhǎng)時(shí)間的低電壓，大電流的能量脈沖（通常電壓<100V，電流大于10A，大于1ms的發(fā)生時(shí)間）。為了更好的說(shuō)明EOS的特性，可以和另一種常見(jiàn)的，且容易被混淆的電力破壞機(jī)制—ESD（靜電釋放）進(jìn)行比較。從Figure.1 可清晰看出EOS和ESD的放電特征，而ESD短時(shí)間的高電壓低電流的特性（通常電壓>500V，電流小于10A，納秒發(fā)生時(shí)間），可以認(rèn)定是EOS的一種特例。
圖1：EOS與ESD對(duì)比分析
表1：EOS與ESD的對(duì)比
EOS成因很多，主要會(huì)出現(xiàn)在上下電瞬態(tài)過(guò)程，電流倒灌以及過(guò)度的電壓電流驅(qū)動(dòng)（常說(shuō)的過(guò)載）。通常造成的破壞都是由于器件過(guò)熱，損壞有三種類(lèi)型。
圖2：PN節(jié)擊穿
圖3：金屬層熔斷
圖4：金屬打線熔斷
防護(hù)措施
電源
1、確保交流電源配備了瞬態(tài)電流抑制器（濾波器）
2、電源過(guò)壓保護(hù)
3、交流電源穩(wěn)壓器（可選）。
4、電源時(shí)序控制器，可調(diào)整時(shí)序
5、不共用濾波器和穩(wěn)壓器
電源開(kāi)/關(guān)順序
1、不可“熱插拔”
2、正確的插入方向
3、定期檢查以確保遵守相關(guān)規(guī)定
維護(hù)
1、定期進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。
2、確保接頭良好緊固，以防止其帶來(lái)間歇性故障。
電路板或元件測(cè)試
1、確保不進(jìn)行熱切換。進(jìn)行測(cè)試時(shí)使用存儲(chǔ)范圍捕獲信號(hào)或電源的瞬態(tài)電流。
2、確保不出現(xiàn)峰值/低頻干擾。
3、確保正確設(shè)置測(cè)試參數(shù)（不會(huì)過(guò)壓）。
4、確保測(cè)試硬件中使用了正確的保險(xiǎn)絲。
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