2 EOS を理解する

ESD 業界協議会 は、電気的過ストレス [3] を、「デバイスにかかる電圧、電流、または消費電力のいずれかの最大限度を超えて、即時の損傷や故障、または予測できない寿命の短縮につながる潜在的な損傷が発生する場合」と定義しています。このような条件が発生した場合、ダイオードの順方向ブレークダウンや逆方向ブレークダウンなど、意図しない電流パスが開路になる可能性があるのは過電圧です。ダイオードや酸化物が集積回路 (IC) 内でブレークダウン電圧に達することになります。過電圧が意図しない電流経路を開くと、電流は結果としてシリコンの溶断、金属の相互接続のヒューズ、パッケージ材料の熱的損傷、ボンドワイヤのヒューズなどの損傷を引き起こす可能性があります。これは、電気的に誘導される物理的損傷 (EIPD) につながります。

EOS をデバイスの電圧定格に固有の絶対最大定格に関連付けることができます。

• 領域 A：安全な操作領域。
• 領域 B：デバイスの機能やパラメータ仕様については保証しません。物理的な損傷は予想されませんが、長時間動作すると信頼性の問題が発生する可能性があります。
• 領域 C：絶対最大定格を超えると、デバイスの寿命に深刻な劣化が生じるほか、潜在的な故障のリスクが伴います。
• 領域D：直ちに物理的な損傷を受けることが予想されます。

図 1 に示すように、デバイスが絶対最大定格を超えて動作する場合に問題が発生することが予想されます。このため、過渡的な過電圧を絶対最大定格を超えて抑制するには、保護が必要です。