단어의 의미로 말하면
ESD(Electro-static discharge)는 EOS(Electrical over stress)에 포함된다.
연구소나 시장에서는 두용어를 구분해 사용한다.
ESD stress가 인가된다고 말하면, stress 지속시간 수 ns 수준이다.
EOS 는 보다 오랜 시간 지속 (1u 이상)지속 되며 이는 반도체 소자에 넓은 범위의 손상을 유발한다.
HBM,CDM,MM, IEC61000-4-2, EOS를 파형을 중첩해서 비교 하면 아래 그림과 같다.
EOS를 제외한 모든 파형은 1us 이내에 0으로 수렴하는 반면 EOS 파형은 길게는 수십 ms까지 길게 늘어지기도 한다.
EOS 발생원인은 아래그림과 같이 3 group으로 나눌수 있다.
1.Power handling
2.Switch & AC operation
3. Unpowered handing
1. Power handling
손상의 대표적인 근본 원인은 다음과 같다.
• 조립 및 테스트 잘못된 적용
• 핫 플러그 규격 위반
• Spec을 지키지 않은 외부 간섭
(예: 전자파 복사 필드)
2. Switch & AC operation
손상의 대표적인 근본 원인은 다음과 같다.
• 급한 입력 전원 기울기
• 보호하지 않은 RF power
• 규격에 맞지 않는 current 유입
• 충분하지 않는 필터링으로 인한 전원 noise
3. Unpowered Handling
손상의 대표적인 근본 원인은 다음과 같다.
• 충전된 사람, 장치, 보드, 케이블로 인한 방전
• 큰 전류로 인한 제조 문제(예: 용접으로 인한 문제)
• 기계적 손상(예: 와이어 절연재 손상, 느슨한 접점)으로 이어지는 취급 및 보관 문제
ESD와 EOS 대한 전반적인 메시지
• ESD 수준이 높다고 해서 EOS 에 영향을 미치지 않는다. 즉, HBM 및 CDM 수준 증가에 대한 수요를 증가시켜 EOS를 개선할 수 없음
• Industry Council’s data로는 HBM 또는 CDM에 대한 EOS 불량률과는 아무런 상관관계가 없는 것으로 나타났다.
• EOS 불량을 해결하거나 이러한 영향을 완화하기 전에 이에 대한 인식을 정립하는 것이 매우 중요하다.
• 제품 현장 반품 원인을 제대로 이해한다면 피할 수 있는 많은 EOS 손상 시나리오가 있다.
On-chip ESD 보호구조의 EOS 영향
• EOS 이벤트는 반도체 장치의 설계 기능을 초과하는 전류 또는 전압을 정의상 초과한 것이다.
• 과도한 전압 및/또는 전류가 IC 핀에 인가 될때, 온칩 ESD 보호 구조가 기본 전류 경로로 구현됨
• 일반적인 구성 요소 ESD 펄스 에너지를 준수하도록 설계된다.