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静电在我们的生产和生活环境中无处不在。人体行走、摩擦衣物等都可能产生数千伏的静电(人通常感知不到3-4千伏以下的静电)。如果操作人员没有采取正确的防静电措施(如佩戴防静电手环),徒手触摸芯片引脚时,人体积累的静电就会通过引脚放电到芯片内部,造成损坏。此外,生产设备、测试设备、包装材料等都可能成为静电的来源。
电子元器件ESD检测(静电放电测试)是一种可靠性测试,它通过模拟现实生活中可能发生的各种静电放电事件,将标准化的静电脉冲施加到半导体器件的特定引脚上,然后检测其电学参数和功能是否发生变化,以此来评定该器件抵抗静电放电冲击的能力。
目的:评估芯片本身固有的抗静电能力,是芯片设计、工艺和制造质量的体现。这部分测试通常在芯片封装完成后进行,是出货前的必测项目。
电子元器件ESD检测已经形成了非常成熟和标准化的体系。以下是参考标准:
测试模型 | 模拟场景 | 核心标准 | 主要特点 |
HBM (人体模型) | 人体触摸放电 | ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 | RC放电,能量中等,历史悠久 |
MM (机器模型) | 金属机器/工具放电 | ANSI/ESDA/JEDEC JS-002 | 电容直接放电,电流大,破坏性强 |
CDM (充器件模型) | 芯片自身放电 | ANSI/ESDA/JEDEC JS-002 (标准CDM) | 最常见,放电速度快,峰值电流 |
系统级ESD | 整机设备遭受外部静电 | IEC 61000-4-2 | 针对完整产品,测试其接口和外壳的抗扰度 |
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