组件充电模式 (Charged-Device Model, CDM)此放电模式是指IC 先因磨擦或其它因素而在IC 内部累积了静电,但在静电累积的过程中IC 并未被损伤。此带有静电的IC 在处理过程中,当其pin 去碰触到接地面时,IC 内部的静电便会经由pin 自IC 内部流出来,而造成了放电的现象。
测试机台 Thermo Scientific Orion robotic Charged Device Model (CDM) tester
闩锁效应测试
闩锁效应是CMOS工艺所特有的寄生效应,严重会导致电路的失效,甚至烧毁芯片。闩锁效应是由NMOS的有源区、P衬底、N阱、PMOS的有源区构成的n-p-n-p结构产生的,当其中一个三极管正偏时,就会构成正反馈形成闩锁。避免闩锁的方法就是要减小衬底和N阱的寄生电阻,使寄生的三极管不会处于正偏状态。 静电是一种看不见的破坏力,会对电子元器件产生影响。ESD 和相关的电压瞬变都会引起闩锁效应(latch-up)是半导体器件失效的主要原因之一。如果有一个强电场施加在器件结构中的氧化物薄膜上,则该氧化物薄膜就会因介质击穿而损坏。很细的金属化迹线会由于大电流而损坏,并会由于浪涌电流造成的过热而形成开路。这就是所谓的“闩锁效应”。在闩锁情况下,器件在电源与地之间形成短路,造成大电流、EOS(电过载)和器件损坏。
测试机台 Thermo MK.2 SE
人体放电模式 (Human-Body Model, HBM) :人体放电模式(HBM)的ESD 是指因人体在地上走动磨擦或其它因素在人体上已累积了静电,当此人去碰触到IC 时,人体上的静电便会经由IC 的脚(pin)而进入IC 内,再经由IC放电到地去,如左图所示。此放电的过程会在短到几百毫微秒(ns)的时 间内产生数安培的瞬间放电电流,此电流会把IC 内的组件 给烧毁。 不同HBM 静电电压相对产生的瞬间放电电流与时间的关系 显示于右图。对一般商用IC 的2-KV ESD 放电电压而言,其瞬间放电电流的尖峰值大约是1.33 安培。
测试机台 Thermo ESD Mk.2 SE
机器放电模式 (Machine Model, MM)机器放电模式的ESD 是指机器(例如机械手臂)本身累积了静电,当此机器去碰触到IC时,该静电便经由IC 的pin 放电。此机器放电模式的工业测试标准为 EIAJ-IC-121 method 20,其等效电路图如图所示。