静电敏感度的确认-典型器件的HBM敏感度
作者:段进成 发布于:2022-11-07 15:49:31 文字:【
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摘要:器模型和带电器件模型中的ESD敏感度电压要比人体模型的小许多。例如,MM模型中要比HBM中的阈值小10~20倍。这样一来,不少器件的阈值甚至降低到1V以下,这就使得ESD防护技术变得十分严峻。
静电敏感度的确认-典型器件的HBM敏感度
静电敏感度的确认主要是利用公认的模型对器件进行实际测试,确定器件ESD敏感度。我国目前已有HBM模型的试验和分级标准GJB 548B-2005《微电子器件试验方法和程序》,实际测试时按照所规定的方法进行HBM分级试验,确定元器件HBM敏感度。当然,作为元器件的生产和使用单位,一般不具有静电敏感度的试验设备、试验环境、试验人员等。而且敏感度试验具有风险性和破坏性,增加了相关成本。当需要通过试验获得电子元器件HBM敏感度时,可选择具有相关资质的敏感度试验中心或实验室提供支持和服务。另外,除了直接利用试验获得ESD的敏感度外,也可以根据实际情况,从以下几种方法中选取。

1)利用厂家敏感度数据。收集、保存元器件供应商和厂家提供的器件敏感度数据和资料,作为确定本单位所用元器件 ESD敏感度的依据。
2)利用敏感度数据手册。购买美国IIT Research Institute/可靠性分析中心(RAC)出版物的敏感度数据,如:VZAP“Electrostat-ic Discharge Susceptibility Data”,内有22000种器件敏感度数据; QML-19500“Qualified Manufacturers List of Products Qualified Under Military Specification MIL -PRF195000”,军用半导体器件合格制造商产品目录;QML-38535“Qualified Manufactures List of Advanced Microcircuits Qualified Under Military Specification MIL-PRF38535”,军用微电路合格制造商名录。
3)利用典型电子器件的HBM敏感度资料。可参考表4-11提供的资料和信息,大致确定所处置的ESDS元器件的最敏感电压范围或敏感度。
4)如果缺乏任何有关信息,可假设所处置的所有ESD敏感产品都具有HBM 100V电压的敏感度。这是因为美国标准S20.20和国际标准IEC 61340 都适用于大于或等于ESDS HBM 100V器件,说
明绝大多数产品满足这个要求。
典型器件的HBM敏感度
典型器件 HBM敏感度
器件类型 | 敏感电压/V | 器件类型 | 敏感电压/V |
MOS FET | 100~200 | ECL电路 | 300~2 500 |
J FET | 140~1 000 | SCL(可控硅) | 680~1000 |
GaAs FET | 100~300 | S-TTL | 300~2 500 |
CMOS EPROM | 250~2000 | DTL | 380~7 000 |
HMOS | 50~500 | 石英及压电晶体 | <10 000 |
E/DMOS | 200~1000 | (厚、薄)膜电阻器 | 300~3000 |
VMOS | 30~1 800 | 混合一单片IC | 190~2500 |
PROM | 100 | Schottky二级管 | 300~2 500 |
磁阻记录头(MR Heads) | 1~100 | 场效应管(RF FETs) | 1~100 |
声表面波器件(SAW devices) | 1~100 | 平板显示与电荷耦合器件 | 50~150 |
HBM敏感度应用最广,美国标准S20.20和国际标准IEC61340也是主要针对人体模型而规定的ESD控制措施,了解HBM敏感度也最为重要。在缺少敏感度充分信息的条件下,了解典型结构、典型类型元器件的ESD敏感度,具有重要参考意义。
表4-11为一些最新技术报告提供的典型电子器件的HBM敏感电压参考范围。同一型号电子器件的敏感度因制造厂、生产批次的不同而有区别,实际的ESD敏感度应由元器件的生产厂家提供,或由经验获得。
根据共识,机器模型和带电器件模型中的ESD敏感度电压要比人体模型的小许多。例如,MM模型中要比HBM中的阈值小10~20倍。这样一来,不少器件的阈值甚至降低到1V以下,这就使得ESD防护技术变得十分严峻。无怪乎有的欧洲学者在国际学术会议上感叹道:面对严峻形势,电子制造商将面对永不休止的战斗。