静电放电敏感性测量

1 参考文档

1.1 参考文档 （内部 ST 参考）

& _4 F/ Q; N/ X* l■ 0061692 “产品鉴定的可靠性测试规范”
■ SOP2614 “产品鉴定的可靠性过程”
3 d6 G+ Q$ D" |8 q& G3 A. E  v
1.2 其它参考

& ]1 o7 n' `8 w■ CDF-AEC-Q100-002 “人体模型 ESD 测试”
■ CDF-AEC-Q100-003 “机器模型 ESD 测试”
■ ESD 协会标准草案 DS5.3 - 1993 ESD 敏感性测试草案标准 - 充电设备模型 (CDM) 组件测试
■ ESD 协会标准草案 DS5.3.1 - 1996 充电设备模型 (CDM) 非转接座模式
7 P  P+ s- v. o+ ^■ JEDEC 标准 JESD22-C101 “电场诱导充电设备模型”
; ?2 X( q% v) F: }  S. n: h■ JEDEC 标准 JESD22-A114A “人体模型”
: r1 Q4 p" F9 O: `. Y7 l■ JEDEC 标准 JESD22-A115A “机器模型”
; X9 [5 L8 x8 q7 s' z/ C■ ESD 协会标准草案 DS5.2 - 1996 “机器模型”
■ ESD 协会标准 ESD STM 5.1 - 1998 “人体模型”
■ EIAJ 临时标准 EDX-4702 “充电设备模型”

2 定义

— DUT （在测器件）：进行 ESD 敏感度评估的器件。
— ESD （静电放电）：处于不同静电电势的主体之间的静电电荷转移。
5 [( H) m9 w$ t& A— 静电放电敏感度：导致部件故障的 ESD 电压。
— ESD 模拟器：用于模拟本规范描述的模型的仪器。
— 人体模型 (HBM) ESD：模拟人体向器件放电的 ESD 脉冲。
& j8 \% Q7 h( U" L. N— 机器模型 (MM) ESD：近似于机器或机械设备脉冲的 ESD 脉冲。
+ a' g9 f/ b/ T  z8 M7 L— 最大耐压：产品通过第 4 节中指定的失效标准要求的最大 ESD 电压。
— PUT：在测引脚。
— 非电源引脚：除电源引脚和非连接引脚之外的所有输入引脚、输出引脚、双向引脚和时钟引脚。
# X8 Q6 n# ]& `9 @— 电源引脚：所有电源引脚、外部电压源引脚和接地引脚。
— 相似命名的电源引脚：具有相似名称和功能的电源引脚。例如，VDD1 - VDD2、VCC1 -VCC2、 GND1 - GND2。
: Z' ^8 I) r" f# z— 振铃电流：通常在脉冲上升时间之后出现的阻尼高频电流振荡。

! p/ I  I* w" \( X7 ?& a3 常规

■ ESD 脉冲模拟器和 DUT
6 _% X3 J4 v3 g8 a* I■ 有关 HBM 的信息，请参见图 1
■ 有关 MM 的信息，请参见图 2
* b& s9 j: T  b1 _9 [9 I
: Y1 H2 \5 ~8 j7 y, `, W, N3.1 测量设备
  J3 G6 |) a  s( n+ i4 F% y/ q/ ~
3.1.1 对于 HBM 和 MM
2 {$ M7 ^) v# s2 R& e/ ^" w
0 S( J& U( f* @# L8 m. o, x最小带宽为 350 MHz 的示波器和电流探头。
- _& F1 X- N: O( K5 ~% u
电流探头的最大电缆长度为 1 米。
4 E- {5 Y7 A8 D& v7 m% z) z
+ j/ d! u1 o9 \. ~" J— 评估负载：
+ \% ?5 v/ k( d& k
a) 低电感、 1000 V、 500 Ω +/- 1% 喷镀薄膜电阻

( v/ D3 k1 ?: t: ~4 T/ Bb) 镀锡铜短接线

5 U! P' U3 |; h: V3.2 设备鉴定
# Q' g" g9 w4 E& l, C
- C) p' h$ t1 C$ m% L必须在设备验收的首次测试期间以及可能影响波形的维修之后执行，并且每年至少执行一次，除非测试装置供应商有不同的建议。
: R1 v& r4 d+ W) f0 `对于 HBM 和 MM，在连接短路线或者 500 Ω 负载的最多引脚数测试插座上，测试装置都满足表 1 和表 2 中所有电源等级下的要求。
, V7 K& s  h1 W
( h7 t! N" _0 @3.3 波形校验

必须至少每 6 个月执行一次。对于 CDM，允许使用 1 GHz 的示波器。
7 Y# o3 |8 W0 ^
4 过程

— 必须按照适用的数据手册（静态参数和动态参数）测试所有单元。样本大小取决于 HBM和 MM 的规范 0061692，最小样本大小为 3 个设备。

$ n% L4 l! U* X. w8 z4 T* N5 L— 对于 HBM 和 MM，应使用表 3 中指定的所有引脚组合同一电压下对每个样本进行测试，对每个引脚组合施加 3 个正脉冲和 3 个负脉冲，除非详细规范中有不同的要求。两个脉冲之间的最小间隔为 1 秒。

注释 A：对于相关产品组 Q&R 部门负责的 HBM 和 MM 测试，可以降低测试标准，以符合 ESD 协会标准 ESD STM5.1 1998 （1998 年二月）和 JEDEC 标准 JESD22- A114A以及 JEDEC 标准 JES22 - A 115 A，具体为对每个引脚组合施加一个正脉冲和一个负脉冲，除非详细规范中有不同的要求。如果要求使用多个脉冲，则脉冲之间的最小间隔为500 毫秒。
9 j6 j% v4 t, I7 j1 }: F, O3 q
* b5 ]. |8 N3 Q5 {注释 B：对于 HBM 和 MM，如果需要，对于每个电压或引脚组合可使用 3 个新元件。这将消除任何步进应力硬化效应，并降低由于电源引脚上的累积应力而导致过早失效的可能性。但是，如果在每个电压都对独立的一组 3 个元件进行应力测试，那么为了避免漏掉可能的 ESD 漏洞窗口，建议不要忽略任何应力测试步骤。
4 v! y% C; d% q' h0 T2 g$ v
9 F& Y8 Y* Z- j* K  b$ D, @# D— 失效标准：
— 如果产品的所有单元都通过了在某个电压的应力测试，则该产品在该电压合格。
3 O9 ?+ j  B8 B9 p5 V; Q' C% b9 x— 如果某一单元在暴露于 ESD 脉冲后不再满足数据手册要求 （静态参数和动态参数），则将该单元定义为失效。

注：可通过在失效电压使用新样本进行重新测试，来消除累积损坏效应带来的影响
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