정전기 방전(ESD)이 무엇인지, 어떻게 IC 및 전자 부품에 영구적인 손상을 일으키는지, 그리고 환경 제어, 보호 설계 및 비용 효율적인 전략을 적용하여 ESD 저항성을 강화하는 방법을 배웁니다.
1. 정전기 방전의 위험성
정전기 방전(ESD)은 대부분의 전자 부품 또는 시스템에서 전기적 과부하(EOS) 손상의 주요 원인입니다.
이는 반도체, 컴퓨터 시스템 및 집적 회로(IC)에 영구적인 손상을 줄 수 있으며, 이는 전자 기기의 이상 작동 또는 완전한 고장을 초래합니다.
이러한 고장은 일반적으로 경고 없이 발생하며, 제조, 테스트 또는 취급 중 인간, 장비 또는 자재에 축적된 정전기에서 기원합니다.
2. ESD의 원인 및 분류
방전 메커니즘에 따라 ESD는 주로 네 가지 유형으로 분류됩니다:
인체 모델(HBM): 인체에서 민감한 구성 요소로의 방전을 시뮬레이션하는 모델; 가장 일반적인 모델입니다.
기계 모델, MM: 기계나 도구로부터의 방전을 나타내며, 더 높은 전류와 더 큰 위험으로 특징지어집니다.
충전된 장치 모델, CDM: 방전이 발생하는 상황을 설명합니다. 충전된 장치가 도전성 표면에 접촉할 때 발생합니다.
유도장 모델, FIM: 자동화된 처리 중 자주 발생하는 유도 정전장에 의해 발생하는 방전을 시뮬레이션합니다.
3. 보호 전략 및 설계 고려사항
환경 및 인력 제어: 방적 바닥과 작업 공간. 이온화기와 습도 조절. 직원들이 손목 스트랩, 방적 의류 및 신발 착용
내부 회로 보호: TVS 다이오드, MOV 등과 같은 보호 장치 사용. 응답 시간, 클램핑 전압 및 에너지 내구성에 따라 장치 선택. IC 설계 수준에서 ESD 견고성을 향상시킴
비용과 효과의 균형 맞추기: 모듈화된 설계와 표준화된 선택으로 비용 효율성을 최적화함. 대량 생산 환경에서 경제적인 배치에 적합함
4. 결론
눈에 보이지 않지만, ESD는 전자 산업에서 큰 위험을 초래합니다.
설계부터 생산까지 포괄적인 ESD 제어를 통해 제품의 품질과 신뢰성을 보장할 수 있습니다.