EOS与ESD

静电可以定义为在材料表面积聚的静电荷。固定电荷之间的相互作用，称为静电，导致两个关键问题：静电过应力（EOS）和静电放电（ESD）

ESD

静电放电（ESD–ElectrostaticDischarge）是一种最常见的电磁兼容（ElectroMagneticCompliance，EMC）现象。术语“静电”表示特定物质在与其他物质接触（例如，用脚在羊毛地毯上摩擦）时累积的静电荷。有时在触摸金属或汽车时会产生电火花，这就是静电放电（ESD）现象。放电量取决于物质和环境（包括湿度）。ESD现象不仅仅发生在人与带静电物质接触的情况下。机器和家具（例如，工作台）也会累积静电，并在与电气元件接触时发生放电。

通常，ESD导致半导体行业中超过三分之一的现场故障。半导体中的ESD引起的故障可以以泄漏，短路，烧坏，接触损坏，栅极氧化物破裂和电阻器 - 金属界面损坏的形式看出。CMOS缩放降低了功率并提高了速度，但是由于EOS / ESD条件的原因，更小的尺寸增加了薄栅氧化层损坏的可能性。

半导体芯片尺寸的缩小，薄栅极氧化物，多个电源，芯片复杂性以及高速电路操作都对ESD灵敏度产生显着影响。缩小栅极氧化层厚度需要更少的电压来损坏。

EOS

EOS是一个术语，用于描述当IC受到超出器件规格限制的电流或电压时可能发生的热损坏。EOS事件可能会降低IC的性能或导致永久性功能故障。EOS比ESD慢得多，但相关能量非常高。

在半导体环境中，电过载（EOS）这一术语用于说明当电子器件承受的电流或电压超出器件的规范限值时可能发生的一种现象。电过载可能会对整个器件或器件的一部分造成热损坏。热损坏是因发生EOS事件期间产生过多热量而引起。当器件承受高电压或高电流时，器件内的连接会发生电阻加热，从而使温度过高。通常，过多热量处于施加电气应力的区域周围。这会导致器件损坏，并且大多数情况下，这种损坏肉眼可见。EOS可能因单次非重复性事件或者持续的周期或非周期事件而引起。EOS事件可以是瞬时事件（仅持续几毫秒），在满足条件的情况下也可以是持续事件。EOS能量耗尽后，器件可能永久损坏，也可能无法正常工作或者只有一部分可以正常工作。

热损坏是EOS事件期间产生的过多热量的结果。EOS事件中的高电流会在低阻抗路径中产生局部高温。高温损坏器件材料，如栅极氧化物和互连，导致金属烧毁。由于EOS和ESD故障模式的相似性，EOS和ESD通常被归类为单项故障机制，即“ESD和EOS”。

简单理解就是ESD释放的能量一般比较小，而EOS释放的能量比较多。从器件损坏程度来看，ESD一般是只有很少的损坏面积，仅仅是半导体器件被击穿而已；但是EOS我们看到的是器件很大一部分被直接烧毁，面积很大。

Reference

https://www.rs-online.com/designspark/the-difference-between-eos-and-esd

https://www.electronicdesign.com/power/understanding-esd-and-eos-failures-semiconductor-devices

2019-09-09_虚惊一场