1.范圍和目的
1.1 范圍 此標準為元件對規定的人體模型(HBM)確定靜電放電(ESD)敏感度的測試、評價、和分類程序。
1.1.1 已有的數據 測試者以前獲得的數據,凡符合本標準全部波形條件的,將認為是有效的測試數據。
1.2 目的 這個標準的目的是要建立一個測試方法,此測試方法,不管元件的類型,將重復人體模型(HBM)失效,并且給測試者提供可靠又可重復的結果。其可重復的數據將允許精確的對照HBM ESD敏感度級別。
2. 參考資料 ESD ADV. 1.0術語表1 EOS/ESD—S 5.1 (以前的HBM版本) EOS/ESD—S 5.2機器模型 (MM) ESD—S5.2 機器模型 (MM)
3. 定義 下列定義是添加到EOS/ESD術語表中的條款。
3.1 元件 一個對象,如電陰、兩極管、晶體管、集成電路或混合電路。
3.2 元件失效 一個被測試的元件不符合一項或多項規定的靜態或動態參數數據。
3.3 參數數據 由元件制造廠或使用者提供的元件靜態和動態性能數據。
3.3.1 靜態參數是元件在非運轉條件下測定的參數?赡馨ǖ遣幌抻冢狠斎肼╇娏、輸入擊穿電壓、輸出高和低電壓、輸出驅動電流和電源電流。
3.3.2 動態參數是元件在一個運行條件下測定的參數。這些可能包括但是不限于,在一個規定負荷條件下,輸出上升和下降時的全部功能,以及動態電流消耗。
3.4 靜電放電敏感度 (ESDS) 引起元件失效的ESD級別。
3.5 靜電放電耐壓 不引起元件失效的最大靜電放電級別。
3.6 人體模型(HBM)ESD 一個ESD現象,符合標準中規定的波形條件,近似從典型人體指尖的放電。
3.7 機器模型(MM)ESD 符合機器模型標準S5.2中規定條件的一個ESD現象。
3.8 人體模型靜電放電測試器 對一個元件使用人體模型靜電放電的設備(在這個標準中歸類于“檢測器”)。
3.9 激振 高頻振蕩疊加在波形上。
3.10 步進壓力老化測試 一個工藝過程。由于一個元件在受到遞增的靜電放電電壓時,比相似的另一個元件在受到單一電壓時的較低級別,能夠經受住更高的壓力級別。例如,一個元件如果受到單一的壓力,可能在一千伏失效,但如果壓力起始于低電壓,例如250伏,再逐步增加到更高的電壓,失效在三千伏。
4.HBM ESDS 元件分級 ESD敏感元件的分類是依照它們的人體模型靜電放電(HBM ESD)耐壓,而不管極性如何。人體模型靜電放電敏感度(HBM ESDS)元件分類級別示于表1。
表1 HBM ESDS 元件分級
級別
電壓范圍
0
<250
1A
250到<500
1B
500到<1000
1C
1000到<2000
2
2000到<4000
3A
4000到<8000
3B
≥8000
5.必需的設備
5.1 體模型靜電放電測試器
符合標準要求的ESD測試器是一個組合設備。(原理圖見圖1,產生符合波形特性的脈沖規定在圖2和3)。
5.2 波形驗證設備 設備能夠驗證本標準中脈沖波形,包括但不限于:一個示波器、二個評估負載、和一個電流傳感器。
5.2.1 示波器要求: a.最小靈敏度為每一主要分區(典型為一個厘米)100毫安培,與之一起使用的電流傳感器規定在第5.2.3節。
b.最小單獨發射帶寬350兆赫。
c.最小記錄速度為一個主要分區1納秒。
5.2.2評價負載。二個檢驗測試器功能必需的評價負載。
a.負載1:一個實心的18-24個美國線規(0.3到0.1毫米2截面)鍍錫銅質短路線,當穿過電流探頭時,如同跨越在插座中二個最遠插腳之間實際可行的距離一樣短。
b.負載2:一個500歐姆,±1%,1000伏特,低感應系數,真空涂電阻(Caddock公司型號MG714或同等產品)。
5.2.3 電流傳感器要求:
a.最小帶寬350兆赫。
b.峰值脈沖能力12安培。
c.上升時間小于1個納秒。
d.接受能力1.毫米直徑的固體導體。
e.提供第5...節所需要的每毫安培輸出電壓(通常在每毫安培1和5個毫伏之間)。 泰克(Tektronix)公司CT-1,或符合這些要求和具有的最大電纜長度為1米的同等產品。
6.設備和波形要求
6.1 設備校準 測試器的全部評價設備將按制造者的推薦定期校準。包括示波器、電流傳感器和高壓電阻負載。最大的校準間隔時間為一年。校準將根據國家標準進行,如美國的國家標準技術學會(NEST)標準或可參照的國際標準。 6.2 測試器鑒定和再鑒定 HBM ESD 測試器的最初鑒定,如同ESD測試器被交貨或第一次使用時的驗收測試一樣,應按照第7節執行。
HBM ESD測試器的再鑒定,應按照第7.1節的描述和制造者的推薦執行。全部再鑒定測試的最大間隔時間是一年。
修理或者維護之后可能影響波形,應按第7.3節運行測試器驗證.使用最高引腳數的帶有一個肯定夾緊插座的測試固定板,來驗證波形。對全部其他的測試固定板,當它們在使用時,將按第8.1.2節被例行檢查。
注1:一個肯定夾緊的測試插座,具有一個零插入力(ZIF)插座和一個夾緊機構。它允許短路線容易進入插座并被夾緊。例子是雙列直插式管殼(DIP)零插入力插座和網格插(PGA)零插入力插座。
6.3 測試器波形記錄
6.3.1 測試器波形記錄:新的設備在測試器最初鑒定程序進行的時候,記錄正和負的波形(使用相片或數字化波形)。使用在第7.2節規定的電壓級別,按第7.1節測試每個插座。保留小型記錄直到下一次校準,或由內部的記錄保管規程指定保留時間。
6.3.2 測試器波形記錄:舊的設備記錄正和負的波形,按第7.1節所規定,使用短路電線 和500歐姆的負荷電阻,使用最高引腳數的帶有一個肯定夾緊插座的測試固定件,按設備制造者所推薦的時間或在每年的校準周期期間運行這些測試.保留波形記錄直到下一次校準,或由內部的記錄保管規程指定保留時間。
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