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在  本系列的第二部分 中，我們指出成功的靜態(tài)控制程序的關(guān)鍵要素是識(shí)別對(duì)ESD敏感的項(xiàng)目（組件，組件和最終產(chǎn)品）及其敏感度。ESD事件對(duì)ESDS設(shè)備的損壞取決于設(shè)備耗散放電能量或承受所涉及電流水平的能力。這就是所謂的設(shè)備“ ESD敏感性”或“ ESD敏感性”。

某些設(shè)備可能會(huì)更容易因自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)發(fā)生的放電而損壞，而另一些設(shè)備則更容易受到人員操作的損壞。在本文中，我們將介紹用于表征，確定和分類組件對(duì)ESD敏感性的模型和測(cè)試過(guò)程。這些測(cè)試程序基于ESD事件的兩個(gè)主要模型：人體模型（HBM）和充電設(shè)備模型（CDM）。用于執(zhí)行組件測(cè)試的模型無(wú)法復(fù)制所有可能的ESD事件的全部頻譜。盡管如此，這些模型已被證明可以成功地再現(xiàn)所有ESD現(xiàn)場(chǎng)故障信號(hào)的99％以上。通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試程序，行業(yè)可以

開(kāi)發(fā)并測(cè)量合適的片上保護(hù)。

允許在設(shè)備之間進(jìn)行比較。

提供ESD敏感性分類系統(tǒng)，以協(xié)助ESD設(shè)計(jì)和監(jiān)視制造和裝配環(huán)境的要求。

有成文的測(cè)試程序，以確保結(jié)果可靠且可重復(fù)。

人體模型（HBM）測(cè)試

靜電損壞的最常見(jiàn)原因之一是靜電電荷通過(guò)重要的串聯(lián)電阻器直接從人體或從帶電材料傳遞到靜電放電敏感（ESDS）設(shè)備。當(dāng)一個(gè)人走過(guò)地板時(shí)，人體上會(huì)積聚靜電。手指與ESDS設(shè)備或組件的引線的簡(jiǎn)單接觸即可使身體放電，從而可能損壞設(shè)備。用于模擬此事件的模型是人體模型（HBM）。

圖1：典型的人體模型電路

人體模型是最古老且最常用的模型，用于對(duì)設(shè)備對(duì)ESD的敏感性進(jìn)行分類。HBM測(cè)試模型代表了直立個(gè)體指尖從放電到設(shè)備的放電。它通過(guò)一個(gè)通過(guò)開(kāi)關(guān)組件放電的100 pF電容器和一個(gè)進(jìn)入組件的1.5kW串聯(lián)電阻來(lái)建模。該模型可追溯到19世紀(jì)，是為調(diào)查礦井中混合氣體爆炸而開(kāi)發(fā)的。它已被軍方在MIL-STD-883方法3015中采用，并在ANSI / ESDA-JEDEC JS-001-2010 ：靜電放電敏感度測(cè)試-人體模型中引用。本文檔分別替代了先前的ESDA和JEDEC方法STM5.1-2007和JESD22-A114F。圖1給出了典型的人體模型電路。

HBM敏感性測(cè)試通常使用自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行。該設(shè)備被放置在測(cè)試系統(tǒng)中，并通過(guò)繼電器矩陣進(jìn)行接觸。應(yīng)用了ESD zaps。如果零件不符合數(shù)據(jù)表參數(shù)，則使用參數(shù)和功能測(cè)試將其確定為發(fā)生故障。

充電設(shè)備模型（CDM）測(cè)試

來(lái)自  ESDS設(shè)備的電荷轉(zhuǎn)移  也是ESD事件。例如，設(shè)備可能會(huì)因?yàn)樵谧詣?dòng)裝配機(jī)中滑下送料器而帶電。如果它隨后接觸到插入頭或處于較低電勢(shì)的另一個(gè)導(dǎo)電表面，則可能會(huì)發(fā)生從設(shè)備到金屬物體的快速放電。對(duì)于某些設(shè)備，此事件稱為“充電設(shè)備模型（CDM）”事件，它比HBM更具破壞性。盡管放電的持續(xù)時(shí)間非常短（通常不到一納秒），但峰值電流卻可以達(dá)到幾十安培。

CDM的設(shè)備測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)  （ESD STM5.3.1：靜電放電敏感度測(cè)試-帶電設(shè)備模型）  最初于1999年發(fā)布。測(cè)試過(guò)程包括將設(shè)備放置在現(xiàn)場(chǎng)板上，其引線朝上，然后對(duì)其充電并放電。設(shè)備。圖3說(shuō)明了典型的CDM測(cè)試電路。CDM 5.3.1 ESDA文件最新發(fā)布于2009年。

其他測(cè)試方法

機(jī)器型號(hào)（MM）測(cè)試

圖2：典型的機(jī)器模型電路

形狀和尺寸與HBM事件不同的放電也可能會(huì)從帶電的導(dǎo)電物體（例如金屬工具，自動(dòng)設(shè)備或固定裝置）中發(fā)生。該模型起源于日本，是試圖創(chuàng)建最壞情況的HBM事件的結(jié)果，被稱為機(jī)器模型。該ESD模型由一個(gè)200 pF電容器組成，該電容器直接放電到一個(gè)組件中，而輸出電路中沒(méi)有串聯(lián)直流電阻。業(yè)界正在將這種模型從資格要求中刪除。工業(yè)委員會(huì)白皮書(shū)1“降低組件級(jí)HBM / MM ESD規(guī)格和要求的案例”中介紹了此更改的技術(shù)背景。

作為最壞情況的人體模型，機(jī)器模??型可能過(guò)于嚴(yán)格。但是，在某些實(shí)際情況下，此模型可能會(huì)模擬，例如從帶電板組件上的金屬觸點(diǎn)或從自動(dòng)測(cè)試儀的帶電電纜或手柄/臂中快速放電。

使用ESD協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ESD STM5.2對(duì)設(shè)備進(jìn)行MM  靈敏度測(cè)試：靜電放電靈敏度測(cè)試-機(jī)器模型的  程序與HBM測(cè)試類似。測(cè)試設(shè)備相同，但測(cè)試頭略有不同。MM版本沒(méi)有1500歐姆的電阻，但是測(cè)試板和插座與HBM測(cè)試相同。如圖2所示，串聯(lián)電感是決定振蕩電機(jī)模型波形的主要寄生元件。串聯(lián)電感是通過(guò)各種波形參數(shù)（例如峰值電流，上升時(shí)間和波形周期）的規(guī)格間接定義的。MM 5.2文檔的最新發(fā)布時(shí)間為2009年。

套接字設(shè)備模型（SDM）測(cè)試

SDM測(cè)試類似于HBM和MM靈敏度測(cè)試。將該設(shè)備放在插座中，用高壓電源充電后再放電。該模型最初旨在提供一種進(jìn)行CDM測(cè)試的有效方法。但是，該模型與CDM標(biāo)準(zhǔn)之間沒(méi)有足夠的相關(guān)性，并且對(duì)SDM測(cè)試儀的具體設(shè)計(jì)有很大的依賴性。標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐（SP）文檔（SP）SDM-5.3.2于2002年首次發(fā)布，并于2008年重新發(fā)布。技術(shù)報(bào)告ESD TR5.3.2（以前稱為TR08-00）：套接字設(shè)備模型（SDM） ）測(cè)試儀  也可從ESD協(xié)會(huì)獲得。

設(shè)備靈敏度分類

HBM和CDM方法包括一個(gè)分類系統(tǒng)，用于定義組件對(duì)指定模型的敏感性（請(qǐng)參見(jiàn)表1和2）。這些分類系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)。它們使您可以根據(jù)其ESD敏感性輕松地對(duì)組件進(jìn)行分組和比較，并且分類可以指示組件所需的ESD保護(hù)級(jí)別。

應(yīng)當(dāng)使用人體模型和充電設(shè)備模型對(duì)完全特征化的組件進(jìn)行分類。例如，一個(gè)完全特征化的組件可能具有以下兩項(xiàng)：1B類（500伏至<1000伏HBM）和C3類（500伏至<1000伏CDM）。這將使組件的潛在用戶警覺(jué)需要受控環(huán)境，無(wú)論組裝和制造操作是由人還是由機(jī)器執(zhí)行的。

謹(jǐn)防 但是，這些分類系統(tǒng)和組件靈敏度測(cè)試結(jié)果僅作為指導(dǎo)，不一定是絕對(duì)的。測(cè)試數(shù)據(jù)定義的事件會(huì)產(chǎn)生狹義的限制數(shù)據(jù)，必須仔細(xì)考慮并明智地使用它們。兩種ESD模型代表離散點(diǎn)，用于表征ESD漏洞。數(shù)據(jù)點(diǎn)是有用的信息，但是將數(shù)據(jù)任意推斷到現(xiàn)實(shí)世界中可能會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。數(shù)據(jù)的真正用途是將一臺(tái)設(shè)備與另一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行比較，并為開(kāi)發(fā)ESD控制程序提供起點(diǎn)。

摘要

設(shè)備故障模型和設(shè)備測(cè)試方法定義了要保護(hù)其免受ESD影響的電子設(shè)備和組件的靈敏度。利用此關(guān)鍵信息，您可以設(shè)計(jì)更有效的ESD控制程序。

官方分享 （新塵電子）→〈ESD基礎(chǔ)知識(shí)第5部分:器件靈敏度和測(cè)試〉
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