目前在世界工业界对静电放电的模式大致定义了四种:人体模式HBM(humanbodymodel)、机器模式MM(machine model)、器件充电模式CDM(charge device model)、电场感应模式FIN(neldinducedmodel)。因为在IC的制造和使用过程中,人体和IC接触的机会最多,由人体静电损伤造成IC失效的比例也最大,而且在实际应用中工业界也大多采用HBM模式来标注IC的静电等级。所以本文将着重介绍HBM的测试方法和判别标准。
人体模式(HBM),是指人体在地上走动、摩擦或者其他因素在人体上已积累了静电,当此人去直接接触IC时,人体上的静电便会经IC的管脚而进入IC内,再由IC放电到地去。此放电过程会在短到几百个纳秒的时间内产生数安培的瞬间放电电流,这个电流会把IC内部的元件烧毁。图1是HBM人体放电模式的电路模型,其中R2模拟人体电阻,C1模拟人体电容。测试过程是先用高压源经过电阻R1对电容C1充电,电容充电后经电阻R2对DUT(被测器件)放电。因为静电电压有的要达到几千伏特甚至上万伏特,校验比较困难,而电流的校验比较容易,因此现在都是采用静电放电电压相对应产生的电流来校验。图2是HBM的放电电流波形。表1为不同的HBM静电电压相对应产生的放电电流与时间的关系。
国际上针对HBM人体放电模式已经制定了许多通用的国际工业标准,比较常见的有以下几个:
①USMIL-STD-883EMethod3015.7notice 8;
②ESDASSOCIATIONSTM5.1-2001;
③JEDECEIA/J~D22-A114-B;
④Automotive Electronics CouncilAEC-Q100-002-REV-C
国内主要标准有:GJB548A-96方法3015A