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常用的ESD放电模型有哪几种?ESD放电模块测试

冬至子 来源:本一可靠性 ReliabilityOneS 作者:本一ones 2023-09-08 15:44 次阅读

1.常用ESD放电模型

1.1 HBM放电模型

interwetten与威廉的赔率体系 人体正常接触设备时,人体所带静电对EUT的放电过程,人体阻抗大,容值小,所以特点是电压高,电流小,EMC验证的通常都采用这种模型。

1.1.1 HBM放电示意图

图片

1.1.2 HBM应用

人体静电模型,根据不同的产品要求,有多重RC组合及测试布局要求。

(1)基础标准:EN/IEC61000-4-2、GB/T17626.2;

(2)汽车电子标准:ISO 10605;

(3)半导体器件:JESD22-114F;

(4)其他;

1.2 MM放电模型

模拟机械摩擦产生的静电,机械设备容值比人体更大,阻抗低,特点是电压低、电流大,这种情况一般出现在生产过程中,所以是生产ESD防护的一部分;

1.2.1 MM放电示意图

图片

1.2.2 MM应用

常应用在半导体器件:JESD22-A115C。

1.3 CDM放电模型

模拟半导体器件在包装、运输、存储及生产过程中抹擦产生的静电放电过程,半导体容值相对较小,阻抗也较小,特点是电压低,电流大,由于半导体器件极易受到ESD损坏,所以在包装运输(用到防静电袋)及生产过程都需要严格的ESD管控;

1.3.1 CDM放电示意图

图片

1.3.2 CDM应用

常应用在半导体器件:JESD22-C101F。

2. ESD放电工况示意

图片

3. ESD放电模块

3.1 ESD的RC组合说明

(1)150pF:人体容量(例:从车辆外部容易接触到的放电位置模型)电容特性;

(2)330pF:车辆内部容易接触到的放电位置的人体模型电容特性;

(3)2000Ω:直接通过人体皮肤放电的电阻特性;

(4)330Ω:人体通过金属部件放电的电阻特性:

(5)100pF:半导体静电要求RC特性;

(6)1500Ω:半导体静电要求RC特性;

(7)200pF:半导体静电要求RC特性;

(8)1Ω:半导体静电要求RC特性;

(9)其他;

3.2 ESD的RC组合统计表

图片

4. ESD放电等级

4.1 JESD-22A114F(HBM)标准

4.1.1 HBM等级说明

图片

4.1.2 HBM放电电路

图片

Simplified HBM Simulator Circuit with Loads

4.2 JESD22-A115C(MM)标准

4.2.1 MM等级说明

图片

4.2.2 MM放电电路

图片

Typical equivalent MM ESD circuit

4.3 JESD22-C101F(CDM)标准

4.3.1 CDM等级说明

图片

4.3.2 CDM放电电路

图片

Field induced CDM simulator

5. PIM模块ESD测试方案

5.1 测试目的

找到被测设备的ESD耐受量,在设计、生产、贮存、包装等各环节进行相关的静电防护和ESD水平控制。

5.2 PIM静电耐受量行业调研

  • 富士模块的ESD耐量:通过与富士威廉希尔官方网站 人员交流及参考富士ESD文件,一般为1KV等级;
  • 宏微模块的ESD耐量:通过与测试人员沟通,采用HBM模型,等级为1KV;
  • 英飞凌模块的ESD耐量:通过与威廉希尔官方网站 人员沟通及威廉希尔官方网站 资料参考,采用HBM模型,等级为Class 1C;

5.3 PIM模块ESD放电模型与等级选择

5.3.1 PIM模块的ESD放电模型选择

PIM模块选择JESD-22A114F标准的HBM放电模型进行静电耐受量的考量。

5.3.2 PIM模块ESD考量等级

PIM模块选择Class 1C等级,对应1KV等级;

5.4 PIM模块引脚测试组合方案

5.4.1 ESD-22A114Fpin脚组合说明

图片

5.4.2 PIM模块具体引脚说明

图片

5.5 PIM模块ESD实施流程

图片

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