0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

AM在生产线或应用时,造成EOS破坏的原因

光与电子加油 来源:jf_98060606 作者:jf_98060606 2023-11-22 17:24 次阅读

AMAZINGIC晶焱科技:在生产线或应用时,造成EOS破坏的原因

随着半导体制程技术越来越先进、操作电压越来越低以及系统功能越来越复杂,导致EOS (Electrical Over Stress,过度电性应力) 更容易窜到系统内部,使得损坏面积加大。多年来,EOS一直是科技产业产品故障率最高的原因之一。但就解决时间和成本而言,发生EOS的代价过于昂贵,因此在大多数的应用中,会提供产品中的失效元件给供应商,供应商利用专业的量测与分析来判断失效现象并寻找出失效的根本原因,以此实施有效的解决方案,否则极可能会影响整个产品的长期可靠性。

如图一所示,造成EOS破坏的原因可以分为三大类。第一类为自然环境的EOS事件:主要发生在户外或有连接户外线缆的产品。如连接室外网路线的路由器、连接室外摄影机的DVR监控主机或连接室外天线的电视机等等,在天气不佳时可能直接遭受雷击的攻击,亦或因间接雷击感应至线材而窜进产品内部,皆是造成EOS损毁的原因之一。此外,虽然很多系统会针对室外电缆接口完成EOS防护设计,但若系统接地不良造成雷击能量宣泄不及,可能透过与其他系统连接的介面(如HDMI)宣泄到相连接的系统,此时极可能造成此连接两系统的介面发生EOS损毁。

第二类为系统操作时的EOS事件:这一类的事件除了在消费者使用系统时可能发生,亦有可能出现在工厂生产线测试或组装阶段。常见的现象包括:测试电流或电压不稳定、测试治具破损、接头排针或触点歪斜导致错孔、接头反接、带电切换开关、热插拔…等等。热插拔意味着在带电的情况下,突然改变电流,因此可能产生危险的感应电压影响系统运作。而且在插拔时,极易造成线缆中电源或讯号发生overshoot或undershoot的不稳定现象。更严重的情况可能发生在连接两个接地电位不同的设备时,极可能因过大电压差或大电流而发生EOS损毁,此时甚至可以观察到火花。为了避免热插拔造成的 EOS 损坏,许多行业会在连接器上使用先插后断 (First Mate Last Break, FMLB) 的接地点,执行上只需延长接地触针即可。使用这样的连接器时,接地触针会先触碰系统的地,在拔出过程中最后断开,从而确保有100%可靠的接地电位可以参考。

此外,还需要特别注意电源端是否有电压不稳定的状况,在开发中国家的电源基础设施可能不够健全,因此容易有电源电压不稳定的情形,导致大能量的突波,造成EOS破坏。上述系统工作期间可能遭遇的EOS事件,可以透过系统的散热设计、稳压设计、有效的OVP或TVS防护方案来减低EOS对产品造成的破坏。

第三类是因瞬态杂讯 (transient noise) 所引起的EOS事件:这样的现象可能存在于系统耦合RF、杂散EMI或电磁脉冲…等,而发生EOS现象。举例来说,当使用天线或雷达时,若有杂讯被天线接收,系统中需要设计适当的防护电路及滤波电路,否则经由电路放大后的杂讯可能造成探测器的电路永久损坏。而在配电箱电源或电路中的继电器开关切换时,高频的突波亦可能直接损坏系统。因此在负载较大的电路中或设备较敏感时,应考量添加防护元件或使用稳压设备。此外,若系统中存在马达或逆变器等容易产生杂讯的部件,若未经适当的屏蔽或隔离,原有的高频突波透过线缆的电感和电容效应,亦可能在后端转变成低频的EOS突波[1],进而导致后端产品受到EOS损坏。

wKgZomVdyLyAMBT1AAGESIaoUtc229.png

圖一、造成EOS的根本原因

根据统计发现,最常见的EOS原因包含热插拔、过电压、电源突波和元件焊接错误,大部分损坏不是发生在元件制造过程中,而是发生在PCB/模组组装过程中(约30 %)或应用过程中(约40%) [2]。另外在分析EOS问题时,最重要的是充分描述发生情况以及量化数据,包括异常是如何被发现?是否可以复现?应用场景?突波可能的路径与能量大小,甚至是IC损坏的情形(封装熔化/打线烧断/晶片烧毁)等等,这些资讯可以让EOS分析变得更加准确。如以下实际案例,搜集损毁的样品,发现大多IC烧毁的情况皆为单一元件被熔毁所造成的损害,使用surge设备复现出相同的烧毁现象后,进而得知是遭受7A左右的8/ 20s突波能量导致损坏,因此可以建议使用IPP大于7A的防护元件提供系统保护,能够改善当前60%以上的EOS问题,如图二。这就是譬如把TVS想像成保险丝的概念,万一TVS损毁时,可以使用复现的方法得知遭遇多大的突波能量,进而选择更加正确的TVS。只要设计时在端口或是电源加入适当的TVS防护元件,既可以在事前做好防护的工作,避免系统产品损坏或死机,导致损耗提高成本,也可以减少客退问题,提升公司品牌形象。

wKgaomVdyL2ALO4SAALlz-uEm_w631.jpg

图二、使用Surge机台复现出EOS损毁现象

晶焱科技有先进的静电放电防护设计技术,特别针对需要EOS防护的产品,开发出不同封装且多种规格的突波防护元件,可供客户依照产品需求做选用,如图三。晶焱科技利用自有的专利技术推出一系列保护元件,对应不同的应用提供0603的方案,单体ESD耐受度皆超过30kV且具有EOS防护的能力。其中0603封装大小只有1.6 mm x 1.0mm,厚度只有0.5 mm,可满足新产品对于小封装的需求。随着未来的新科技走向,晶焱科技将持续开发出更加符合市场客户需求的防护元件,亦可提供客制化产品的完美方案。

wKgZomVdyL6ADleKAAK9Km7Zyms237.png

图三、晶焱科技在DFN1610包装的EOS防护方案列表

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 热插拔
    +关注

    关注

    2

    文章

    224

    浏览量

    37325
  • EOS
    EOS
    +关注

    关注

    0

    文章

    123

    浏览量

    21185
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    电池组半自动生产线:高效、智能的生产解决方案

    在当今快速发展的电池制造行业中,高效、智能的生产线成为提升产能与品质的关键因素。电池组半自动生产线,作为一款集自动化、智能化于一体的生产设备,正逐步成为众多电池制造商的首选。
    的头像 发表于 11-13 11:29 242次阅读

    CC313x生产线指南

    电子发烧友网站提供《CC313x生产线指南.pdf》资料免费下载
    发表于 09-26 10:46 0次下载
    CC313x<b class='flag-5'>生产线</b>指南

    几种不同类型的机加工自动化生产线

    机加工自动化生产线的发展方向是我国制造业发展的必然选择,也是实现社会经济科学发展,顺利完成新型工业化道路。在制造业中,根据制造行业及工艺上的区别,机加工自动化生产线具有很多类型,例如自动化机械加工
    的头像 发表于 08-30 12:14 606次阅读
    几种不同类型的机加工自动化<b class='flag-5'>生产线</b>

    CC33xx生产线指南

    电子发烧友网站提供《CC33xx生产线指南.pdf》资料免费下载
    发表于 08-28 09:38 0次下载
    CC33xx<b class='flag-5'>生产线</b>指南

    焊接生产线由哪些部分组成

    焊接生产线是现代工业制造中不可或缺的关键部分,其高效、精准的特点使其在汽车制造、船舶建造、重型机械等领域得到了广泛应用。今天跟随创想智控焊缝跟踪系统小编一起了解焊接生产线由哪些部分组成。 1.
    的头像 发表于 08-01 16:39 327次阅读

    智能引领未来:高效电池自动生产线助力绿色能源发展

    电池自动生产线是现代电池制造业中的核心设备之一,它通过自动化系统和智能控制系统将一系列设备联结起来,形成一条完整的生产线。以下是对电池自动生产线的详细介绍:
    的头像 发表于 07-26 10:08 307次阅读

    自动生产线PLC数据采集远程监控系统解决方案

    随着工业自动化的发展,自动生产线在生产过程中的重要性日益凸显。然而,在复杂的生产环境中,如何实时、准确地获取生产线上的各种数据,并进行有效的监控分析以保证
    的头像 发表于 06-18 13:57 560次阅读
    自动<b class='flag-5'>生产线</b>PLC数据采集远程监控系统解决方案

    柔性生产线系统的构成单元有哪些

    柔性生产线系统是一种能够适应多种生产需求的自动化生产线,它具有高度的灵活性和可扩展性。本文将详细介绍柔性生产线系统的构成单元。 一、柔性生产线
    的头像 发表于 06-11 10:02 868次阅读

    工业路由器在生产中的实际应用有哪些

    工业路由器在生产中发挥关键作用,包括自动化生产线、设备故障诊断与预防、生产流程优化、远程监控与维护以及安全与隐私保护。企业应积极探索其应用,以提高生产效率、降低成本并优化资源配置。
    的头像 发表于 04-25 16:01 371次阅读

    三星显示斥资打造全球首条8.6代IT OLED生产线

    生产线由三星显示通过对原有L8生产线进行升级改造而来,是全球规模最大的OLED生产线。这也是三星第六条OLED生产线,投产后将打造出全球最高世代的OLED
    的头像 发表于 03-10 14:54 1959次阅读

    三星SDI引进中国设备搭建LFP电池生产线

    2023年8月,有媒体爆料称,该公司将在蔚山工厂启动韩国首个磷酸铁锂电池生产线的建造工程。彼时,该公司代表透露,目前并不明确新生产线具体用途——是供应给电动车,抑或是储能系统(ESS)。事实上,关于最终投资是否落地仍存疑虑。
    的头像 发表于 01-31 16:14 783次阅读

    储能电池pack生产线要注意什么

    储能电池的产能线是储能电池制造过程中最重要的环节。它将各种不同的电池组件(电芯、电池管理系统、仪表等)整合在一起,形成一个功能完善的储能电池组。储能电池组的生产线要保证高效、环保、安全和质量稳定
    的头像 发表于 01-25 11:39 967次阅读

    在生产线用时造成EOS破坏原因

    AMAZINGIC晶焱科技(KOYUELEC光与电子):在生产线用时造成EOS破坏
    的头像 发表于 01-24 10:30 1019次阅读
    <b class='flag-5'>在生产线</b><b class='flag-5'>或</b>应<b class='flag-5'>用时</b>,<b class='flag-5'>造成</b><b class='flag-5'>EOS</b><b class='flag-5'>破坏</b>的<b class='flag-5'>原因</b>?

    生产线仿真建模过程和优化方法

    今天我们分享一个详细的生产线仿真建模和分析案例。
    的头像 发表于 01-02 11:01 2652次阅读
    <b class='flag-5'>生产线</b>仿真建模过程和优化方法

    在生产线用时造成EOS破坏原因

    AMAZINGIC晶焱科技:在生产线用时造成EOS破坏
    的头像 发表于 12-29 10:23 1150次阅读
    <b class='flag-5'>在生产线</b><b class='flag-5'>或</b>应<b class='flag-5'>用时</b>,<b class='flag-5'>造成</b><b class='flag-5'>EOS</b><b class='flag-5'>破坏</b>的<b class='flag-5'>原因</b>