靜電放電模型中的阻容參數【PINTECH品致】
發布時間：2025-7-10 13:20
發布者：Piintech品致
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依據靜電放電產生原因及其對集成電路放電方式的不同，靜電放電模型可分成以下四類模型： 1、人體放電模型(HBM, Human-Body Model) 2、機器放電模型(MM, Machine Model) 3、器件充電模型(CDM, Charged-Device Model) 4、電場感應模型(FIM, Field-Induced Model)。 人體放電模型(HBM, Human-Body Model) 人體放電模型，是用來模擬帶電的人體與器件接觸產生的靜電放電。 人體放電模型主要有3種應用場景： 1.微電子器件，其依據的ESD標準是JESD22-A114F。在該模型中用100pF電容有效電容和1500Ω放電電阻來模擬人體放電。在測試過程中，電容會充電到數千伏，再借由電阻串聯到被測器件進行放電。 2.消費類電子產品，其依據的ESD標準是IEC61000-4-2、GB/T 17626.2—2018。在該模型中，有效電容的典型值是150pF，放電電阻的典型值是330Ω，以此參數來模擬人體靜電放電。 3.汽車及零部件，其依據ESD標準是ISO10605。在最新ISO10605標準中，人體ESD模型定義表述為由無源器件和電壓組成的網絡，用來表征人體在汽車環境下作為靜電放電電荷源的特性。 標準中根據無源器件的特性和人體模型在汽車環境下的實際放電模式，規定了四種放電模塊，即150pF/2000Ω模塊，330pF/2000Ω模塊，150 pF/330Ω模塊，330 pF/330Ω模塊。 150pF表征從車輛外部容易接觸到放電位置的人體模型電容特性； 330pF表征從車輛內部容易接觸到放電位置的人體模型電容特性； 330Ω表征人體通過金屬部件（如工具、鑰匙、戒指等）放電的電阻特性； 2000Ω表征直接通過人體皮膚放電的電阻特性。 機器放電模型(MM, Machine Model) 機器放電模型，是指機器(例如機械手臂)本身累積了靜電，當此機器去觸碰到器件時，該靜電便經由器件放電。 該模型依據的ESD標準是JESD22-A115C，因為機器是金屬，其等效電阻為0Ω，等效電容為200pF。由于機器放電模式的等效電阻為0Ω，其放電的過程更短，在幾毫微秒到幾十毫微秒之內會有數安培的瞬間放電電流產生。 器件充電模型(CDM, Charged-Device Model) 器件充電模型，此放電模式主要模擬半導體器件先因磨擦或其它因素而在器件內部累積了靜電，但在靜電累積的過程中器件并未被損傷。此帶有靜電的器件在處理過程中，當其碰觸到接地面時，器件內部的靜電便會流出來，而造成了放電的現象。 該模型依據的ESD標準是JESD22-C101F。半導體因容值相對較小，阻抗也較小，其等效電容為0，等效電阻為1Ω，以此參數來模擬靜電放電。 電場感應模型(FIM, Field-Induced Model) 電場感應模型是因電場感應而起的。當器件因輸送帶或其它因素而經過一電場時，其相對極性的電荷可能會排放掉，等器件通過電場之后，器件本身便累積了靜電荷，此靜電荷會以類似CDM的模式放電出來。 我司研制的靜電發生器，匹配的標準阻容參數是150pF/330Ω，該阻容參數符合人體放電模型，滿足IEC 61000-4-2標準的試驗要求。其他的阻容參數也可根據需要滿足的試驗標準里的阻容參數來定制。 |
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