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静电放电敏感度测试ANSI/ESD STM5.1—2001(3-1)

文章来源:SMTedit     发布时间:2009-9-17 9:53:48     发布时间:2009-9-17 9:53:48  【关闭】

1.范围和目的

1.1 范围
此标准为元件对规定的人体模型(HBM)确定静电放电(ESD)敏感度的测试、评价、和分类程序。

1.1.1 已有的数据
测试者以前获得的数据,凡符合本标准全部波形条件的,将认为是有效的测试数据。

1.2 目的
这个标准的目的是要建立一个测试方法,此测试方法,不管元件的类型,将重复人体模型(HBM)失效,并且给测试者提供可靠又可重复的结果。其可重复的数据将允许精确的对照HBM ESD敏感度级别。

2. 参考资料
ESD ADV. 1.0术语表1
EOS/ESD—S 5.1 (以前的HBM版本)
EOS/ESD—S 5.2机器模型 (MM)
ESD—S5.2 机器模型 (MM)

3. 定义
下列定义是添加到EOS/ESD术语表中的条款。

3.1 元件
一个对象,如电阴、两极管、晶体管、集成电路或混合电路。

3.2 元件失效
一个被测试的元件不符合一项或多项规定的静态或动态参数数据。

3.3 参数数据
由元件制造厂或使用者提供的元件静态和动态性能数据。

3.3.1 静态参数是元件在非运转条件下测定的参数。可能包括但是不限于:输入漏电流、输入击穿电压、输出高和低电压、输出驱动电流和电源电流。

3.3.2 动态参数是元件在一个运行条件下测定的参数。这些可能包括但是不限于,在一个规定负荷条件下,输出上升和下降时的全部功能,以及动态电流消耗。

3.4 静电放电敏感度 (ESDS)
引起元件失效的ESD级别。

3.5 静电放电耐压
不引起元件失效的最大静电放电级别。

3.6 人体模型(HBM)ESD
一个ESD现象,符合标准中规定的波形条件,近似从典型人体指尖的放电。

3.7 机器模型(MM)ESD
符合机器模型标准S5.2中规定条件的一个ESD现象。

3.8 人体模型静电放电测试器
对一个元件使用人体模型静电放电的设备(在这个标准中归类于“检测器”)。

3.9 激振
高频振荡叠加在波形上。

3.10 步进压力老化测试
一个工艺过程。由于一个元件在受到递增的静电放电电压时,比相似的另一个元件在受到单一电压时的较低级别,能够经受住更高的压力级别。例如,一个元件如果受到单一的压力,可能在一千伏失效,但如果压力起始于低电压,例如250伏,再逐步增加到更高的电压,失效在三千伏。

4.HBM ESDS 元件分级
ESD敏感元件的分类是依照它们的人体模型静电放电(HBM ESD)耐压,而不管极性如何。人体模型静电放电敏感度(HBM ESDS)元件分类级别示于表1。

表1 HBM ESDS 元件分级





级别

电压范围


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.必需的设备

5.1 体模型静电放电测试器

符合标准要求的ESD测试器是一个组合设备。(原理图见图1,产生符合波形特性的脉冲规定在图2和3)。

5.2 波形验证设备
设备能够验证本标准中脉冲波形,包括但不限于:一个示波器、二个评估负载、和一个电流传感器。

5.2.1 示波器要求:
a.最小灵敏度为每一主要分区(典型为一个厘米)100毫安培,与之一起使用的电流传感器规定在第5.2.3节。

b.最小单独发射带宽350兆赫。

c.最小记录速度为一个主要分区1纳秒。

5.2.2评价负载。二个检验测试器功能必需的评价负载。

a.负载1:一个实心的18-24个美国线规(0.3到0.1毫米2截面)镀锡铜质短路线,当穿过电流探头时,如同跨越在插座中二个最远插脚之间实际可行的距离一样短。

b.负载2:一个500欧姆,±1%,1000伏特,低感应系数,真空涂电阻(Caddock公司型号MG714或同等产品)。

5.2.3 电流传感器要求:

a.最小带宽350兆赫。

b.峰值脉冲能力12安培。

c.上升时间小于1个纳秒。

d.接受能力1.毫米直径的固体导体。

e.提供第5...节所需要的每毫安培输出电压(通常在每毫安培1和5个毫伏之间)。
泰克(Tektronix)公司CT-1,或符合这些要求和具有的最大电缆长度为1米的同等产品。

6.设备和波形要求

6.1 设备校准
测试器的全部评价设备将按制造者的推荐定期校准。包括示波器、电流传感器和高压电阻负载。最大的校准间隔时间为一年。校准将根据国家标准进行,如美国的国家标准技术学会(NEST)标准或可参照的国际标准。
6.2 测试器鉴定和再鉴定
HBM ESD 测试器的最初鉴定,如同ESD测试器被交货或第一次使用时的验收测试一样,应按照第7节执行。

HBM ESD测试器的再鉴定,应按照第7.1节的描述和制造者的推荐执行。全部再鉴定测试的最大间隔时间是一年。

修理或者维护之后可能影响波形,应按第7.3节运行测试器验证.使用最高引脚数的带有一个肯定夹紧插座的测试固定板,来验证波形。对全部其他的测试固定板,当它们在使用时,将按第8.1.2节被例行检查。

1:一个肯定夹紧的测试插座,具有一个零插入力(ZIF)插座和一个夹紧机构。它允许短路线容易进入插座并被夹紧。例子是双列直插式管壳(DIP)零插入力插座和网格插(PGA)零插入力插座

6.3 测试器波形记录

6.3.1 测试器波形记录:新的设备在测试器最初鉴定程序进行的时候,记录正和负的波形(使用相片或数字化波形)。使用在第7.2节规定的电压级别,按第7.1节测试每个插座。保留小型记录直到下一次校准,或由内部的记录保管规程指定保留时间。

6.3.2 测试器波形记录:旧的设备记录正和负的波形,按第7.1节所规定,使用短路电线 和500欧姆的负荷电阻,使用最高引脚数的带有一个肯定夹紧插座的测试固定件,按设备制造者所推荐的时间或在每年的校准周期期间运行这些测试.保留波形记录直到下一次校准,或由内部的记录保管规程指定保留时间。

 

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