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360°全方位解析EOS机理与防护
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EOS概念
EOS英文全称 Electrical Over Stress，是对所有的过度电性应力的总称。当EOS超过其最大指定极限后，器件功能会减弱或损坏，同时EOS也是公认的IC器件的头号杀手。由于它可能发生在产品的研发、测试乃至生产、存储、运输的各个环节，所以对厂商的电路设计，测试规范，生产流程以及物流中防护都有严格具体的要求，每年耗费整个半导体行业数十亿美金的资金。更可恨的是，EOS的发生情况复杂，神出鬼没，寻求一个完美的解决方案至今困扰着学术界和工业界。此文旨在分析EOS的成因，特点，破坏力，以及对于芯片厂商和系统设计人员的启示。
EOS是一个非常广的概念，物理上可以看成是一种较长时间的低电压，大电流的能量脉冲（通常电压<100V，电流大于10A，大于1ms的发生时间）。为了更好的说明EOS的特性，可以和另一种常见的，且容易被混淆的电力破坏机制—ESD（静电释放）进行比较。从Figure.1 可清晰看出EOS和ESD的放电特征，而ESD短时间的高电压低电流的特性（通常电压>500V，电流小于10A，纳秒发生时间），可以认定是EOS的一种特例。
图1：EOS与ESD对比分析
表1：EOS与ESD的对比
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EOS成因很多，主要会出现在上下电瞬态过程，电流倒灌以及过度的电压电流驱动（常说的过载）。通常造成的破坏都是由于器件过热，损坏有三种类型。
图2：PN节击穿
图3：金属层熔断
图4：金属打线熔断
防护措施
电源
1、确保交流电源配备了瞬态电流抑制器（滤波器）
2、电源过压保护
3、交流电源稳压器（可选）。
4、电源时序控制器，可调整时序
5、不共用滤波器和稳压器
电源开/关顺序
1、不可“热插拔”
2、正确的插入方向
3、定期检查以确保遵守相关规定
维护
1、定期进行预防性维护。
2、确保接头良好紧固，以防止其带来间歇性故障。
电路板或元件测试
1、确保不进行热切换。进行测试时使用存储范围捕获信号或电源的瞬态电流。
2、确保不出现峰值/低频干扰。
3、确保正确设置测试参数（不会过压）。
4、确保测试硬件中使用了正确的保险丝。
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