esd静电敏感等级介绍

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1、防靜電材料物品量測與靜電敏感等級測試介紹ESD培訓系列教材之QC2010.08教材大綱一、防靜電材料物品時效性檢驗二、靜電敏感等級測試介紹1.靜電放電模型2.設備的ESD實驗3.SSD料件的靜電敏感等級測試防靜電材料物品時效性檢驗防靜電材料物品技術性能與管理檢查項目:靜電放電模型一、人體放電模型（HBM，HumanBodyModel）1）理論介紹：這個測試模型表示放電從人體的指尖傳到器件上的導電管腳，該模型通過一個開關組件，將充了電的100pF電容器，在待測器件和與之相串聯的一個1500Ω電阻上

2、放電。放電本身是有2~10ns上升時間，和大約150ns脉衝寬度的雙重指數信號波形。使用1500Ω串聯電阻，意味著這個模型接近一個電流源。所有的器件都應該視為HBM敏感器件。2）電路圖及示意圖：靜電放電模型二、機器放電模型（MM，MachineModel）1）理論介紹：機器模型的損害主要來源，是能量迅速地從一個帶電的導體傳輸到器件的導電管腳。這個放電模型是200pF電容直接對500nH電感放電，沒有串聯電阻。由於缺乏限制電流的串聯電阻器，這個模型接近一個電壓源。在現實中這個模型代表了物體之間的迅

3、速放電，譬如帶電的電路板裝置，帶電的線纜或一個自動測試的傳導手臂。放電本身是具有5~8ns上升時間和大約80ns周期的正弦衰減波形。2）電路圖：靜電放電模型三、充電器件模型（CDM，Charged-DeviceModel）1）理論介紹：帶電器件模型損害的主要來源是能量從一個帶電器件迅速的釋放。靜電放電完全與器件相關，但器件零電位面的相對距離，卻能影響實際的失效水平。該模型假定，當帶電器件的導電管腳與具有較低電位的導體平面接觸時，會發生迅速的放電。信號波形的上升時間經常小於200μs，整個放電過程

4、可能發生在少於2.0ns的時間里。2）電路圖：ANSI/ESDSTM5.1-2007介绍美國國家標準ANSI/ESDSTM5.1是國際通用的元件HBM模型靜電放電敏感度測試標準。一、HBM模型靜電放電敏感度等級分類：等級閥值電壓(V)0＜250V1A[250,500)1B[500,1000)1C[1000,2000)2[2000,4000)3A[4000,8000)3B≧8000二、必須的設備1）人體模型靜電放電測試器ESD測試設備是一個符合標準要求的組合設備。。2）波形驗證設備設備能夠驗證本標

5、準中脈衝波形，包括：一個示波器、二個評估負載、和一個電流感測器。ANSI/ESDSTM5.1-2007介绍三、設備和波形要求6.1設備校準按照國家標準對全部的測試設備作校準，包括示波器、電流感測器和高壓電阻負載，最大的校準間隔時間為一年。6.2測試器審查和再審查HBM ESD測試器的最初審查，應該按照交貨或第一次使用時的標準進行審查。HBM ESD測試器的再審查，應該按照製造者的建議執行，再審查測試的最大間隔時間是一年。PS：修理或者維護之後可能影響波形,此時需要對測試儀器作校正。6.3測試器波

6、形記錄新設備在最初審查時，需要對正、負極性的波形作記錄ANSI/ESDSTM5.1-2007介绍四、零件敏感等級測試要求和程式1）靜電敏感等級測試要求A.測試之前、之中、之後始終對DUT採取完全的ESD防護措施B.使用短路線在1000V或測試電壓下對波形的完整性進行驗證C.測試DUT在運轉和非運轉狀態下的電性能參數D.確定所有可能的管腳組合，隨DUT不同而不同，取決於同樣名稱的電源管腳的組合。2）靜電敏感等級測試程式A.最少抽取3個測試樣品，測定它們在運轉和非運轉狀態下的電性能參數。B.確定測試

7、起始電壓與初始的管腳組合C.對元件施加一個正的和負的電流脈衝，脈衝之間允許最小為0.3秒的間隔，然後對所有其他的管腳組合重複這一過程。D.在室溫下測試元件在運轉與非運轉狀態下的電性能參數，如果3個元件的電性能參數均符合規格，則使用靜電敏感等級中更高一級的電壓重複以上測試步驟。E.如果有元件失效，則使用3個新的元件，使用一個較低的電壓重做敏感度測試。如果此元件仍然失效，再減小測試電壓級別作測試，直到測試電壓為250V。ANSI/ESDSTM5.1-2007介绍五、失效判定標準被測試的元件不符合規定

8、的電性能參數。典型的IC零件示意圖：1.對任意一個I/O管腳的可能的測試組合：ANSI/ESDSTM5.1-2007介绍a.PS-模式:VSS腳接地，正的ESD電壓出現在該I/O腳對VSS腳放電，此時VDD與其他腳皆浮接；b.NS-模式:VSS腳接地，負的ESD電壓出現在該I/O腳對VSS腳放電，此時VDD與其他腳皆浮接；c.PD-模式:VDD腳接地，正的ESD電壓出現在該I/O腳對VDD腳放電，此時VSS與其他腳皆浮接；d.ND-模式:VDD腳接地，負的ESD電壓出現在該I/O腳對VDD腳放電