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静电损伤模型及静电损伤灵敏度

发布时间:2015/6/25 21:17:15 访问次数:817

   如前所述,微电子器件在生产、使用过程中不可避免地会涉及静电损伤, HCPLV454别是当电路规模进一步扩大,器件尺寸日益细微化时,对ESD也更加敏感。因此有必要确定某种方法或技术对器件进行测试,以表征器件抗静电的能力。抗静电能力用静电放电灵敏度( ESDS)表示,它采用人体模型进行测量。所谓人体模型(HBM)是目前广泛采用的一种静电放电损伤模型。人体对地构成静电电容,容量约为lOOpF,人体内部导电性较好,从手到脚间大约有数百欧,皮肤表面导电性不好,表面电阻为lO~Qlcmz,因此人体相当于人体对地电容Cb和人体电阻风相串联。当人体与器件接触时,人体所带能量经过器件的引脚,通过器件内部到地而放电,放电时常数r= Cb Rb,总能量E=O. 5Cb Ug。

   美军标准MIL-STD-883C中方法3015.2规定了半导体器件ESDS进行测定的方法与步骤。ESDS的测试线路及对放电波形的要求如图4.23所示。如果放电波形没有得到严格控制,不同测试设备对同样的样品测出的ESDS存在很宽的分布范围,不能得出正确结论。这是因为测试线路中的寄生参数对高频(100MHz)、离压(kV有强烈影响,容易出现波形过冲和高频振荡。此外MOS电路的输入保护电路响应有一个延迟,如果波形上升过快,保护电路不起作用,因此,图4. 23中£。取10~15 ns,td取300ns。

    

   如前所述,微电子器件在生产、使用过程中不可避免地会涉及静电损伤, HCPLV454别是当电路规模进一步扩大,器件尺寸日益细微化时,对ESD也更加敏感。因此有必要确定某种方法或技术对器件进行测试,以表征器件抗静电的能力。抗静电能力用静电放电灵敏度( ESDS)表示,它采用人体模型进行测量。所谓人体模型(HBM)是目前广泛采用的一种静电放电损伤模型。人体对地构成静电电容,容量约为lOOpF,人体内部导电性较好,从手到脚间大约有数百欧,皮肤表面导电性不好,表面电阻为lO~Qlcmz,因此人体相当于人体对地电容Cb和人体电阻风相串联。当人体与器件接触时,人体所带能量经过器件的引脚,通过器件内部到地而放电,放电时常数r= Cb Rb,总能量E=O. 5Cb Ug。

   美军标准MIL-STD-883C中方法3015.2规定了半导体器件ESDS进行测定的方法与步骤。ESDS的测试线路及对放电波形的要求如图4.23所示。如果放电波形没有得到严格控制,不同测试设备对同样的样品测出的ESDS存在很宽的分布范围,不能得出正确结论。这是因为测试线路中的寄生参数对高频(100MHz)、离压(kV有强烈影响,容易出现波形过冲和高频振荡。此外MOS电路的输入保护电路响应有一个延迟,如果波形上升过快,保护电路不起作用,因此,图4. 23中£。取10~15 ns,td取300ns。

    

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