ESD teke ja ohud
Elektrostaatiline lahendus (ESD) tekib siis, kui kaks objekti põrkuvad või eralduvad. ESD on staatilise laengu liikumine ühelt objektilt teisele kahe erineva potentsiaaliga objekti vahel, sarnaselt väikese pikselöögiga. Heite suurus ja kestus sõltuvad erinevatest teguritest, sealhulgas objekti tüübist ja ümbritsevast keskkonnast. Kui ESD on piisavalt kõrge energiaga, võib see pooljuhtseadmeid kahjustada. ESD võib ilmneda igal ajal, näiteks kaablite ühendamisel või lahtiühendamisel, kui inimene puudutab seadme I/O porti, kui laetud objekt puudutab pooljuhtseadet, kui pooljuhtseade puudutab maad või kui tekivad elektrostaatilised väljad ja elektromagnetilised häired, mille tulemuseks on piisavalt kõrge pinge, mis käivitab ESD.
ESD võib laias laastus jagada kolme tüüpi: ESD, mis on põhjustatud erinevatest masinatest, ESD, mis on põhjustatud mööbli või seadmete liigutamisest, ja ESD, mis on põhjustatud inimeste kokkupuutest või seadme liikumisest. Kõik kolm ESD tüüpi on pooljuhtseadmete ja elektroonikatoodete tootmiseks kriitilise tähtsusega. Elektroonikatooted on kasutamise ajal kõige vastuvõtlikumad kolmandat tüüpi ESD-st tulenevatele kahjustustele, kusjuures kaasaskantavad elektroonikatooted on eriti haavatavad inimkontaktist põhjustatud ESD suhtes. ESD kahjustab tavaliselt ühendatud liideseseadmeid. Teise võimalusena ei pruugi ESD-le allutatud seadmed kohe rikki minna, kuid nende jõudlus halveneb, mis toob kaasa toote enneaegse rikke. Kui integraallülitus (IC) on allutatud ESD-le, on tühjendusahela takistus tavaliselt väga madal ega suuda tühjendusvoolu piirata. Näiteks kui staatiliselt{6}}laetud kaabel on ühendatud vooluahela liidesega, on tühjendusahela takistus peaaegu null, mille tulemuseks on hetkeline tühjenemisvooluhulk kuni kümnete ampriteni. See hetkeline suur vool, mis voolab vastavatesse IC kontaktidesse, võib IC-d tõsiselt kahjustada; lokaalne kuumus võib isegi ränivormi sulatada.
IC-de ESD-kahjustused hõlmavad üldjuhul ka sisemiste metallühenduste läbipõlemist, passiveerimiskihi kahjustusi ja transistorelementide läbipõlemist. ESD võib põhjustada ka IC{1}}sulgumist. See efekt on sarnane CMOS-seadmete sees olevale efektile, kus aktiveeritakse türistori struktuuriüksused. Kõrgepinge võib need struktuurid aktiveerida, moodustades suure voolutee, tavaliselt VCC-st maapinnani. Jadaliidese seadmete lukustusvool{5}} võib ulatuda 1 amprini. Lukustusvool-jääb seni, kuni seade pingest välja lülitatakse. Kuid selleks ajaks on IC tavaliselt juba ülekuumenemise tõttu läbi põlenud. Pärast ESD mõju võib tekkida kaks probleemi, mida ei ole lihtne tuvastada. Tavakasutajad ja IEC testimisorganisatsioonid ei tuvasta neid probleeme tavaliselt traditsiooniliste ahela tagasiside ja sisestamise meetodite abil.