ESD模型详解:从HBM到MM,测试标准全览

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"ESD模型和测试标准涵盖了人体放电模式(HBM)、机器放电模式(MM)、组件充电模式(CDM)、电场感应模式(FIM)以及相关的测试方法,如TLP和拴锁测试。这些模型用于模拟静电放电对集成电路造成的影响,并有相应的国际标准进行规范,如MIL-STD-883C和EIA/JESD22-A114-A。" ESD(Electrostatic Discharge)模型是评估和理解集成电路在静电放电环境下耐受性的关键工具。不同的模型反映了静电放电的不同来源和方式,帮助工程师设计出更可靠的电子设备。 1. 人体放电模式(HBM)是最常见的ESD模型,模拟人接触设备时的静电释放。在HBM模型中,人体被视为一个100pF的电容和1.5KΩ的电阻串联的等效电路。根据EIA/JESD22-A114-A标准,商用IC通常需要能够承受2-KV的HBM静电放电而不受损。 2. 机器放电模式(MM)则模拟了机械设备与IC的接触,如自动化生产线中的机械手臂。MM模型假设机器的等效电阻接近0Ω,电容为200pF,导致更快的放电速度和更大的瞬态电流,这对IC的保护要求更高。 3. 组件充电模式(CDM)关注的是已经带电的组件在与其他组件接触时的放电。CDM模型的测试方法考虑了集成电路在组装过程中可能积累的静电,以及这种静电如何通过接触释放。 4. 电场感应模式(FIM)较少见,主要关注设备在强电场中可能会受到的静电影响。 5. TLP(Transient Lightning Pulse)模型用于研究脉冲电流的传输特性,帮助理解和改善IC的ESD保护设计。 6. 拴锁测试(Latch-up Test)则是为了检测IC是否会发生一种可能导致持续大电流流过的故障状态,即“拴锁”,这会破坏器件。 除了上述模型,还有一些针对系统级产品和研究设计的特定测试,如IEC电子枪空气放电模式和TLP模型。这些标准和测试方法确保了电子产品的ESD防护性能,降低了产品损坏的风险,提高了生产质量和可靠性。