ESD Pulse 에 노출되는 소자나 시스템은 파괴되거나 여러 형태의 성능 저하를 일으킨다. 스파크 형태로 이루어 지는 방전은 넓은 주파수 대역에서 간섭하는 전자기 펄스 (Wideband Electromagnetic Interference Pulse : EMI Pulse) 를 발생시켜 디지털 시스템의 교란 (예로 Processing Error, 컴퓨터의 Shut Down, 프로그램의 파괴, 기억된 정보의 유실등) 을 일으키는 바, 이런 피해는 Hardware적인 피해는 아니므로 Reentrying 에 의하여 회복 가능합니다. 이런 Soft error 는 EMI Pulse 외에도 Inductive 나 Capacitive Coupling 에 의하여도 일어납니다. 그림(1) 에서 이 현상을 보였습니다.

그림 (1) Thermal Breakdown

시스템 내의 부품이 완전히 파괴되어 정상적인 동작이 불가능한 경우를 말합니다. 반도체 부품에 대하여는 다음 세가지 원인이 주요한 것으로 보고 되었습니다.

① 열 파괴 (Thermal Breakdown) : Biopolar 반도체의 가장 큰 파괴요인입니다. 이 피해는 ESD Pulse가 가해질때 그 열이 퍼지지 못하여 집중되고 이 부분의 저항의 온도계수가 음이되어 전류가 Shunting 되어 결국 Thermal Runaway 가 발생 Junction 이 Short 되는 현상입니다.그림(2) 은 이 현상을 도시한 것입니다.

그림(2) Thermal Breakdown

그림(3) MOS 의 Oxide Breakdown

현재까지 연구된 바, 정전기 피해는 크게 세가지 모델로 설명할 수 있으며 각 모델에 비추어 그 대책을 세울 수 있습니다.

① 인체에 의한 모델 (Human Body Model)

이 모델에서는 1장에서 열거한 작업 동작에 의하여 수천-수만 V 까지 대전된 후, 작업자가 부품에 접촉하는 경우 정전기가 순간적으로 방전되어 수 KW 의 전력이 흐르면서 부품을 파괴하게 됩니다. 이 모델에 의하면 인체의 정전기 대책이 시급하며 가급적 인체의 정전위를 낮추는 것이 중요합니다. 리스트 스트랩, 도전성 의복, 도전성 신발등은 이 모델에 의한 피해를 예방하기 위한 방법이라고 할 수 입습니다.

② 대전 소자의 방전 모델 (Charge Device Model)

소자의 운반, 보관, 취급 등의 과정에서 접촉성 대전이 이루어져 어떤 정전압을 유지하고 있다가 접지에 접촉되어 순간적으로 방전을 일으켜 파괴되는 모델입니다.이 모델에서는 소자의 취급 과정에서 가급적 접촉성 대전을 일으키지 않는 물질을 사용함이 중요합니다.

③ 전기장에 의한 유도 모델 (Field Induced Model)

전기장에 노출된 부품에는 그에 비례하는 정전위차가 유도되며 이 레벨이 Breakdown Threshold를 넘으면 파괴되는 모델로서 가장 좋은 예는 MOS 의 Punch through입니다. 유도에 의한 피해를 막으려면 부품을 외부 전자기파에서 보호하는 Shielding 이 필요한데 상용의 Conductive Bag, Faraday Cage Bay, Conductive Tote Box 등은 모두 Shielding를 제공합니다.