EOS可能产生原因

为防止****EOS****现象发生，而导致大电流与大电压****Damage IC****。建议采用如下措施：

初步、检查

第一种运算放大器OP1遭到一个大型的EOS事件,其许多电路部件受到损坏。第二种运算放大器OP2的情形是EOS事件只损坏了一只薄膜电阻器。两个运算放大器都有一个或多个引脚无法进行连续性测试—这是器件失效的第一个征兆。此外,OP1的其它几个引脚呈现功能退化。无论OP1还是OP2都通不过功能测试。在运行电测试后,我们打开每一个运算放大器的外封装,对失效器件进行了检查,从外观上将失效器件与有效器件进行对比可帮确定失效位置。

OP1运算放大器呈现多处地方受损(图1),损坏大部分与器件的输出、负输入和正电源引脚关联。运算放大器输出端上的保险烧断的金属线路证明,运算放大器在EOS事件出现时接到了大量的能量。

相反,OP2器件没显示常规的EOS征兆---异常的金属印迹和灼烧标记。仅有一只电阻可疑,显示颜色略有不同。基于此点得出结论,EOS事件没造成失效,可能是由NiCr电阻器遭氧化或侵蚀所致。但是,同一区域的其它电阻器没显示类似的色变迹象,圆片制造上的问题不可能只对单一个电阻器造成了影响。此外我们还观察到没有其它腐蚀存在,也没发现会把腐蚀性化学品带给电阻器的钝化氧化物缺陷。经分析我们发现是连接着OP2负输入端的开路电阻(图3)造成了器件工作的不正常。当这一电阻断开时,它切断了反馈通路并造成运算放大器输出摆高,不管施加的输入信号如何变化都停留在高电位。对损坏电阻进行探查显示,输入端印迹正常,表示EOS事件没有损坏运算放大器输入通路中的其它电路。

对原因追根溯源

在知道了造成两种失效的损坏之后,我们还得对原因进行追根溯源。第一步是辨别EOS事件的原因,这涉及到从失效报告人处取得的信息。因为我们需要知道发生失效时哪些电路和线路板配置在使用,在最后一次得知部件正常工作的时刻测试条件是什么,以及在经过部件功能正常情况下的最后一次测试或使用之后到底发生了什么样的事件。包含每一种运算放大器的电路示意图给出的运算放大器与所有其它元件以及“外界”信号间的连接。

查看在每种运算放大器上观察到的损坏图案,基于这些图案以及对每种运算放大器周边电路元件的了解,获到了有关EOS事件的来源和强度的信息,如通过大阻抗的外部信号过小可能成为EOS事件的能量供源。阻抗使电流量变小,具有某种保护功能。由电源及其它器件的引脚直接与运算放大器相连虽会产生低阻抗,却因而更容易向半导体器件传导EOS能量。

含有OP1的电路将器件当作一只一致性增益非反相放大器使用,其输出与线路板上一根电缆导线连接。在这种结构中,运算放大器的输出直接与其负输入连接。针对放大器的输入信号直接与来自线路板电源的OP1正输入连接。

基于我们的观察以及运算放大器的应用,认为发生损坏是因为对运算放大器的输出脚施加了正电压。OP1的局部示意图(图4)显示出电流从运算放大器的输出脚流经Q70及Q75到达V+线路的路径。Q70是一个大的输出晶体管,可以应付EOS事件的功率,但Q75不能,正如我们在Q75的基极-发射结处发现铝“短路”所反映的一样。这种小的晶体管在不短路的情况下是不能消掉EOS事件的大量能量的。在电流达到临界电平后,通向焊盘(bond pad)一端的金属输出线路烧断,如图2所示一大段线路烧坏。烧掉如此大段的金属线需要短时间内的大电流脉冲(1~2A

)。

OP1还出现了其它损坏。当金属输出线路断开时,电流迅速降为0,电压迅速增加。由于运算放大器的输出与其负输入直接相接,因此在运算放大器Input连接的周围观察到了由EOS电压脉冲造成的损坏(图1)。在我看来,是EOS信号源的寄生电感造成了输出电压的迅速升高。

看起来OP2比OP1损坏轻---仅有一个开路NiCr电阻,这使得难于判断引起器件失效的原因。电测试表明与NiCr电阻器相连的其它元件工作正常。该电阻器连于焊盘和输入级之间。对于由焊盘到负电源的正电压存在一个最低击穿路径。如果电荷采取了不同的路径,理应出现其它电路损坏。由此,EOS能量脉冲必是进入了负输入引脚。

最低电阻击穿路径存在于负输入和负电源线之间,于是EOS电流便流经了这条线路。而由于除该电阻器以外我们没看到金属线或其它元件受损,因此得到结论,这一EOS事件只产生了少量的能量。还有,如果是慢脉冲理应损坏NiCr电阻器的中心而非损坏全部电阻区域。因此,我们认定EOS事件的出现十分迅捷,有一个快速上升时间。

寻查工作的下一步是通过试验试再现失效过程。我们对造成损坏的EOS事件类型进行了某些假设。例如,假定测试导线能提供充足的电感量(~2mH)造成电压尖峰,这样在测试电路中就不用放置额外的电感了。我们还对电压和电流水平、提供给电路的能量以及EOS事件的持续时间进行了一些猜测。

对OP1器件进行测试,我们用一台Tektronix曲线跟踪仪提供25V脉冲,持续时间范围10~50ms。3英尺

的测试导线将曲线跟踪仪连于DUT。在这些条件下,测试部件没产生像我们在OP1器件中观察到的那样失效。将电压设定到350V、使用串联电阻将峰值电流限制在2.5 A

进行第二次尝试,所产生的损坏与在OP1中见到的类似。脉冲不仅损坏了与OP1相同的电路区域,而且我们还观察到对测试部件更为严重的损坏。降低电压水平或者串联电阻增大可能会使损坏程度减小,但我们觉得我们已找到了损坏的原因,因此我们没做进一步的试验。

通过我们的测试结果,用户找到了可能的失效原因---测试台的非接地测试电缆存在失效。非接地电缆能充电到极高的电压,且当与线路板相连时,它将放电到线路板电路中,损坏运算放大器和其它元件。

增加更多能量

OP2的失效源显得更难以查明。首先,我们在测试器件上施加一电压给负输入并增大这一电压直到运算放大的输入电阻器开路。运算放大器负输入上的+17V信号造成了电阻器的烧毁,但这似乎与OP2中的失效电阻有所不同。

并非显示整个电阻完全失效,测试器件中的电阻器显示跨电阻有一条线。我们决定施加更多的能量使电阻器完全烧断,且快速施加能量以防电阻器热损。

曲线跟踪仪提供的脉冲太慢不能使整个电阻器迅速受热,于是我们尝试使用传输线脉冲(TLP)测试仪。这种类型的测试仪将一定长度的同轴电缆充电至预置电压,然后将电缆放电到DUT中。TLP测试仪能产生一种上升时间小于2 ns、脉宽可变的矩形电流脉冲。当我们给电缆充电充到250V时,它产生了0.5A

的峰值电流,在55

ns内烧坏了运算放大器的电阻器。这种脉冲测试的结果与在OP2中所见到的损坏相吻合。

这一结果虽不意味着来自电缆组件的电量造成了部件的损坏,但它的确预示出,具有迅速上升时间的快速脉冲,以及约0.5A

的电流,会造成类似的损坏。用户进一步的工作查到了一种可能诱因是紧挨着测板的示波器。

用户发现示波器辐射产生一种高能电场,从而在近邻部件上感应电荷。当技师们用测试仪器接触线路板时,产生了放电。采取适当的屏蔽手段移去电荷,就消除了在测板运算放大器的失效问题。

半导体参数分析仪（器件分析仪）是一种集多种测量和分析功能于一体的测试仪器，可准确执行电流-电压（IV）和电容测量（CV（电容-电压）、C - f（电容-频率）以及 C – t（电容-时间）测量），并快速、轻松地对测量结果进行分析，完成半导体参数测试。半导体参数测试是确定半导体器件特征及其制造过程的一项基础测量。在参数测试中，通常需要进行 IV 测量，包括分辨率低至 fA（毫微微安培）的小电流测量和高达 1 MHz 的CV 测量，并对主要特征/参数进行分析。虽然半导体参数分析仪的设计初衷是进行半导体评测，但因其优越的性能、强大的功能以及出色的易 *** 作性，现已在各种材料、器件和电子器件的 IV 和 CV 表征中得到广泛应用。

半导体参数分析仪可为表征任务提供更高的性能、更强的可用性以及更高的效率。参数分析仪集多种测量资源于一身，可轻松进行 IV 和 CV 测量，无需汇集或集成多种仪器，例如电源、电压表、电流表、LCR 表、开关矩阵等。参数分析仪的主要测量元器件是电源/测量单元（SMU）。SMU 是一种将电压/电流源功能和电压/电流表功能结合于单一模块中的测量模块。由于该参数分析仪将电源和测量电路紧密集成，所以相比使用多种独立仪器进行相同测量来说，可以提供更高的精度、分辨率以及更小的测量误差。

此外，参数分析仪还具有分析功能，使您无需借助外部 PC 便可快速地交互检查和分析显示屏上的测量结果。由于半导体参数分析仪具有多种功能，因此适用于从探索分析到自动测试的各种测量环境。

湿度测量方法镜面式露点仪

不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。采用光电检测技术，检测出露层并测量结露时的温度，

冷镜式露点仪

直接显示露点。镜面制冷的方法有：半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。镜面式露点仪采用的是直接测量方法，在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下，该种露点仪可作为标准露点仪使用。目前国际上最高精度达到±0.1℃(露点温度)，一般精度可达到±0.5℃以内。

电传感器式露点仪

采用亲水性材料或憎水性材料作为介质，构成电容或电阻，在含水份的气体流经后，介电常数或电导率发生相应变化，测出当时的电容值或电阻值，就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器，构成了电传感器式露点分析仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度)，一般精度可达到±3℃以内。

电解法露点仪

利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子，从而在电极上积累电荷的特性，设计出建立在绝对含湿量单位制上的电解法微水份仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度)，一般精度可达到±3℃以内。

晶体振荡式露点仪

利用晶体沾湿后振荡频率改变的特性，可以设计晶体振荡式露点仪。这是一项较新的技术，目前尚处于不十分成熟的阶段。国外有相关产品，但精度较差且成本很高。

红外露点仪

利用气体中的水份对红外光谱吸收的特性，可以设计红外式露点仪。目前该仪器很难测到低露点，主要是红外探测器的峰值探测率还不能达到微量水吸收的量级，还有气体中其他成份含量对红外光谱吸收的干扰。但这是一项很新的技术，对于环境气体水份含量的非接触式在线监测具有重要的意义。

半导体传感器露点仪

每个水分子都具有其自然振动频率，当它进入半导体晶格的空隙时，就和受到充电激励的晶格产生共振，其共振频率与水的摩尔数成正比。水分子的共振能使半导体结放出自由电子，从而使晶格的导电率增大，阻抗减小。利用这一特性设计的半导体露点仪可测到-100℃露点的微量水份。

重量法

是一种经典的测量方法。让所测样气流经某一干燥剂，其所含水分被干燥剂吸收，精确称取干燥剂吸收的水分含量，与样气体积之比即为样气的湿度。该方法的优点是精度高，最大允许误差可达0.1%；缺点是具体 *** 作比较困难，尤其是必须得到足够量的吸收水质量（一般不小于0.6克），这对于低湿度气体尤其困难，必须加大样气流量，结果会导致测量时间和误差增大（测得的湿度不是瞬时值）。因而该方法只适合于测量露点-32℃以上的气体，可以说市场上纯粹利用该方法测湿度的仪器较少。

由以上分析可知，重量法的关键是怎样精确测量干燥剂吸收的水分含量，因为直接测量比较困难，由此衍生了两种间接测量吸收水含量的方法。

电解法

就是将干燥剂吸收的水分经电解池电解成氢气和氧气排出，电解电流的大小与水分含量成正比，通过检测该电流即可测得样气的湿度。该方法弥补了重量法的缺点，测量量程可达-80℃以下，且精度较好，价格便宜；缺点是电解池气路需要在使用前干燥很长时间，且对气体的腐蚀性及清洁性要求较高。采用该方法的仪器较多，典型的是美国Edgetech 公司的1-C型微水仪和杜邦公司的M303及国产的USI系列产品。

振动频率法

就是将重量法中的干燥剂换用一种吸湿性的石英晶体，根据该晶体吸收水分质量不同时振动频率不同的特点，让样气和标准干燥气流经该晶体，因而产生不同的振动频率差△f1和△f2，计算两频率之差即可得到样气的湿度。该方法具有电解法一样的优点，且使用前勿须干燥。典型代表仪器是英国Michell的QMA系列、美国AMETEK公司的560B。

冷镜法

也是一种经典的测量方法。让样气流经露点冷镜室的冷凝镜，通过等压制冷，使得样气达到饱和结露状态（冷凝镜上有液滴析出），测量冷凝镜此时的温度即是样气的露点。该方法的主要优点是精度高，尤其在采用半导体制冷和光电检测技术后，不确定度甚至可达0.1℃；缺点是响应速度较慢，尤其在露点-60℃以下，平衡时间甚至达几个小时，而且此方法对样气的清洁性和腐蚀性要求也较高，否则会影响光电检测效果或产生‘伪结露’造成测量误差。该方法的典型厂家代表是及英国Michell公司,美国General Eastern公司及瑞士MBW公司等。

阻容法

是一种不断完善的湿度测量方法。利用一个高纯铝棒，表面氧化成一层超薄的氧化铝薄膜，其外镀一层多空的网状金膜，金膜与铝棒之间形成电容，由于氧化铝薄膜的吸水特性，导致电容值随样气水分的多少而改变，测量该电容值即可得到样气的湿度。该方法的主要优点是测量量程可更低，甚至达-100℃，另一突出优点是响应速度非常快，从干到湿响应一分钟可达90%，因而多用于现场和快速测量场合；缺点是精度较差，不确定度多为±2～3℃。老化和漂移严重，使用3~6个月必须校准。该方法的典型厂家代表为英国Alpha湿度仪器公司，爱尔兰的PANAMETRICS公司及美国的XENTAUR公司。但随着各厂家的不断努力，该方法正在逐渐得到完善，例如，通过改变材料和提高工艺使得传感器稳定度大大提高，通过对传感器响应曲线的补偿作到了饱和线性，解决了自动校准问题。代表产品为英国Michell的Easidew系列，采用陶瓷基底的氧化铝电容及C2TX微处理器。

主要特点

◆ED0501B型露点仪是目前湿度测量的精品级产品。它从内核到外观都体现了先进科技及超前设计，该产品是由本公司高级工程师以及高校技术力量研制而成，引进芬兰维萨拉公司传感器，其具有代替进口仪器首推产品，得到广大专家及用户的认可。

◆ED0501B型是采用阻容法原理，通过电容型高分子薄膜湿度传感器，具有准确度高、重复性好、漂移小等优点。

◆零点自动校准

◆全程曲线跟踪修正

◆独特的大屏显示

◆独有的超大储存功能

◆首创曲线显示

◆首创的电量显示

◆先进的探头保护功能

◆ *** 作简单、携带方便

◆抗污染、抗干扰

◆重复性好、响应速度快

◆灵敏度高、稳定性好

技术参数

◆测量范围： -80℃ ～ +20℃或-60℃ ～ +60℃ （根据用户要求选型）

◆精 度： ±0.5℃

◆分 辨 率： 0.01℃或0.1PPM

◆响应时间： 露点在 +60℃ ～ -20℃时 ， ≤0.5 min

-20℃ ～ -45℃时 ， ≤1.2 min；

-45℃ ～ -80℃时 ， ≤ 4 min.

◆压力测量： 0 ～ 1.0MPa。

◆工作电源： 锂电池,可连续工作5小时,过充保护,220VAC,交直两用。

◆ *** 作环境： 温 度： -40℃～+60℃

相对温度： 0 ～ 100%RH

压 力： ≤1.5 Mpa

◆输出接口： RS232或4～20mA电流（露点输出）,精度 +0.002mA

◆体积重量： 体积 340×240×130mm3 重量 4.6kg

◆进气连接口：G1/4” 螺纹连接

◆进气管道： 5米加长Ф6四氟管

SF6气体检测回收设

ED0501B型精密露点仪

ED0501D型精密露点仪(SF6微量水分测

ED0501E型精密露点仪(SF6微量水分测

ED0501F型冷镜式精密露点仪

DMT-142P型精密露点仪

DMT-242系列便携式SF6露点仪

ED0502A型高精度SF6气体检漏仪

ED0502B型SF6定量检漏仪

ED0502C型六氟化硫气体检漏仪

ED0502D型六氟化硫气体检漏仪

ED0502E型SF6气体定量检漏仪

ED0502F型六氟化硫在线监测报警系统

ED0503A型SF6纯度分析仪

ED0503B型SF6纯度分析仪

ED0503C型SF6气体浓度(百分比)分析

ED0504A型SF6分解产物检测器

ED0504B型SF6故障定位分析仪

ED0504C型SF6智能分解产物测试仪

ED0505C型SF6气体密度继电器校验仪

ED0505D型SF6气体密度继电器校验仪

ED0506系列数字式SF6气体微水、密度综

ED0507C型SF6断路器转接过滤装置

ED0507D型SF6开关维护多功能接头附件

ED0507E型SF6气体取样装置

ED0508DP型SF6综合测试仪

ED0508DF型SF6综合测试仪

ED0508PF型SF6综合测试仪

ED0508DPF型SF6综合测试仪

ED0510型激光型sf6气体和氧气在线检测

ED0511型SF6气体泄漏激光成像仪

EDHC-12Y型SF6气体回收装置

EDHC-38Y-160W型SF6气体回收充

EDHC-15Y-15W型SF6气体回收净化

EDHC-15Y-15L型立式SF6气体回收

EDHC-RF300C型SF6气体回收净化提

ED30C型SF6气体微型无油回收装置

VCH-B046R02型抽真空装置

VCH-8型SF6气体抽真空充气装置

VCH-16型SF6气体抽真空充气体装置

VCH-30型SF6气体抽真空充气装置

VCH-70型SF6气体抽真空充气装置

VCH-150型SF6气体抽真空充气装置

SF6气体储罐

Mega系列全自动SF6气体回收装置

Compact系列手动SF6气体回收装置

Economy系列全自动SF6气体液态回收装

C500R02 SF6 称重储存罐

ED280C型小型SF6气体无油回收装置