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静电放电测试标准介绍

    静电放电(ESD)是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移,ESD会导致电子设备严重地损坏或操作失常,因而在芯片和系统设计中ESD是一项非常重要的指标。

    目前的静电放电测试标准有很多种,一般可分为芯片级和系统级,芯片级的测试包括多种静电放电模型,主要有人体模型(HBM)、机器模型(MM)、组件充电模型(CDM)等,系统级测试则包含直接放电和间接放电两种方式。

    芯片级ESD测试
    1.1、人体模型(HBM)
    人体模型是最常见的,也是最早提出的模型,人体模型是根据带有静电的人体在操作过程中与其它装置或元器件接触或接近,并将贮存于人体的静电通过装置或元器件等对地放电致使其失效而建立的ESD模型。当带有静电的人体接触元器件时,在短到几百纳秒的时间内将产生数安培的瞬间放电电流。
    20世纪80年代,美国海军司令部发布的DOD1686标准中用100pF的电容器串联1.5KΩ的电阻作为标准人体ESD模型,后续发布的美军标MIL-STD-883C仍使用这一人体ESD模型。HBM测试标准主要有:MIL-STD-883E,JESD22-A114E;图1和图2分别是JESD22-A114E中规定的HBM测试电路模型和典型放电电流波形。
    1.2、机器模型(MM)
    静电敏感器件在组装过程中会涉及到许多金属夹具如机械手臂等,当这些金属带上静电并靠近组件时,会发生金属—组件之间的快速放电,机器模型表现出来的特征是低压高流,会直接烧坏组件本身。机器模型的等效电路与人体模型类似,等效电容为200pF,等效电阻为0,由于机器模型放电时没有电阻,且等效电容大于人体模型,因此在同等电压条件下,机器模型比人体模型对器件的损害更大。MM测试标准主要有:EIAJ-IC-121,JESD22-A115B;