Nastajanje ESD in nevarnosti
Do elektrostatične razelektritve (ESD) pride, ko dva predmeta trčita ali se ločita. ESD je premikanje statičnega naboja z enega predmeta na drugega med dvema predmetoma z različnimi potenciali, podobno majhnemu udaru strele. Velikost in trajanje izpusta sta odvisna od različnih dejavnikov, vključno z vrsto predmeta in okoliškim okoljem. Ko ima ESD dovolj visoko energijo, lahko poškoduje polprevodniške naprave. ESD se lahko pojavi kadar koli, na primer pri priklopu ali odklopu kablov, ko se oseba dotakne V/I vrat naprave, ko se naelektreni predmet dotakne polprevodniške naprave, ko se polprevodniška naprava dotakne tal, ali ko se ustvarijo elektrostatična polja in elektromagnetne motnje, kar povzroči dovolj visoke napetosti, ki sprožijo ESD.
ESD lahko na splošno razdelimo v tri vrste: ESD, ki ga povzročijo različni stroji, ESD, ki ga povzroči premikanje pohištva ali opreme, in ESD, ki ga povzroči stik s človekom ali premikanje opreme. Vse tri vrste ESD so kritične za proizvodnjo polprevodniških naprav in elektronskih izdelkov. Elektronski izdelki so med uporabo najbolj dovzetni za poškodbe zaradi tretje vrste ESD, pri čemer so prenosni elektronski izdelki še posebej občutljivi na ESD, ki ga povzroči stik s človekom. ESD običajno poškoduje priključene vmesniške naprave. Druga možnost je, da naprave, ki so izpostavljene ESD, morda ne bodo takoj odpovedale, vendar se bo njihovo delovanje poslabšalo, kar vodi do prezgodnje okvare izdelka. Ko je integrirano vezje (IC) izpostavljeno ESD, je upor razelektritvenega vezja običajno zelo nizek in ne more omejiti razelektritvenega toka. Na primer, ko je statično{6}}nabit kabel priključen na vmesnik vezja, je upor razelektritvenega vezja skoraj enak nič, kar povzroči trenutni udarni tok razelektritve do desetin amperov. Ta trenutni velik tok, ki teče v ustrezne zatiče IC, lahko resno poškoduje IC; lokalizirana toplota lahko celo stopi silikonsko matrico.
ESD poškodbe IC na splošno vključujejo tudi izgorevanje notranjih kovinskih povezav, poškodbe pasivacijske plasti in izgorevanje tranzistorskih celic. ESD lahko povzroči tudi zapah-IC. Ta učinek je podoben kot v napravah CMOS, kjer se aktivirajo strukturne enote tiristorja. Visoka napetost lahko aktivira te strukture in tvori veliko tokovno pot, običajno od VCC do tal. Zaskočni-tok naprav s serijskim vmesnikom je lahko visok do 1 amper. Zaskočni-tok bo ostal, dokler naprave ne-izklopite iz napajanja. Vendar je do takrat IC običajno že pregorel zaradi pregrevanja. Po udarcu ESD se lahko pojavita dve težavi, ki ju ni enostavno zaznati. Teh težav običajno ne zaznajo splošni uporabniki in organizacije za testiranje IEC, ki uporabljajo tradicionalne povratne zanke in metode vstavljanja.