江门芯片静电放电esd测试实验室

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ESD知识介绍
静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦等。静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。
人体自身的动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。

标准之所以用接触放电为的放电方式,是因为经历了IEC61000-4-2标准的前身IEC801-2标准执行过程中暴露出来的不足.IEC801-2标准以气隙放电为其的放电方式,标准执行中发现这种放电方式的测试结果重复性和可比性都比较差.造成这种情况的主要原因是气隙放电的放电电流波形受制于下列因素:
①放电电极接近被试设备的速度;
②被测设备表面的形状对电极场强分布的影响;
③环境(如温度,湿度和气压)对放电的影响;
④放电电压对放电电流波形频谱的影响(例如,8kV的放电电流上升时间典型值为1ns——5ns;**8kV的电流上升时间可能达到5——30ns).
此外,在IEC801-2:1984标准中采用气隙放电为放电方式,还和当时找不到合适的测量仪器有关(示波器的带宽还不足以观察到上升速率为1ns的波形).

静电放电抗扰度测试的模拟
高压真空继电器是目前能产生重复和高速放电波形的器件.线路中的150pF电容代表人体的储能电容,330Ω电阻代表人体在手握钥匙和其他金属工具时的人体电阻.标准认为用这种人体放电模型(包括电容量和电阻值)来描述静电放电是足够严酷的.从放电电流波形(标准规定是放电电极对作为电流传感器的2Ω电阻接触放电时的电流波形)可以预见它含有较其丰富的谐波成分,因此它加大了试验的严酷程度.      作为对静电放电发生器的校核(这是确保采用不同放电发生器试验结果可比性与重复性的关键),标准要求在4个不同电压下进行测量,测量中要用带宽至少为1GHz的示波器.

静电放电模 式
目前工业界大致定义了以下三种常见静电放电模式：
1.HBM人体模式：
人体模式是ESD模型中建立早和主要的模型, 在IC制造和使用过程中, 人体和IC接触的机会多, 由人体静电损伤造成IC失效的比例也, 而且在实际应用中, 工业界也大多采用HBM模式来标注IC的静电等级. 人体模式指人体在地上走动、摩擦或者其他因素在人体上已积累了静电, 当此人直接接触IC时, 人体上的静电便会经IC管脚进入IC内, 再由IC 放电到地. 此放电过程会在短至几百纳秒的时间内产生数安培的瞬间放电电流, 此电流会把IC内部元件烧毁.
2.机器放电模式：
机器本身积累了静电, 当此机器接触IC时, 该静电便经过IC 管脚放电. 金属制造的机器放电等效电阻较小, 因此其放电过程更短, 在几纳秒到几十纳秒之内会有数安培的瞬间放电电流产生, 因此对元件的破坏力更大.
3.CDM充电元器件模式：
因摩擦或接触到其他物体的静电电荷, IC内部积累了静电, 但在静电积累的过程中IC没有受伤. 此带有静电的IC在处理过程中, 当其pin直接接地或间接接地时, 静电便会经过pin从IC的内部释放, 从而造成放电现象. 此种模式的放电时间更短, 放电上升时间小于1nS, 尖峰电流15安培, 持续时间小于10纳秒。
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