ESD 静电防护测试与设计服务
静电放电(Electrostatic Discharge, ESD)是造成集成电路失效的主要因素之一,为避免外界静电造成介面损害、芯片烧毁或产品失效,必须在设计阶段与量产阶段进行完整的静电防护测试、静电防护设计与 Latch-up 验证。
闳康科技提供从 元件 → 模组 → 系统 的完整 ESD 防护验证服务,为客户提供一站式的静电防护评估,全面提升产品在真实环境中的可靠度与安全性。
闳康科技具备齐全的 ESD测试、Latch-up / 高温 Latch-up、EOS 测试设备与TLP / VF-TLP 行为分析,符合 MIL、JEDEC、ANSI、IEC、ISO、AEC-Q 等国际规范,可提供元件级到系统级完整静电防护验证与技术咨询。
| 机台 | 支援规范与模式 |
|---|---|
| Zapmaster | HBM / MM / SCDM |
| MK1 | HBM / MM / LU / HT-LU |
| MK2 | HBM / MM / LU / HT-LU |
| MK4 | HBM / MM / LU / HT-LU / Transient-LU |
| ESD GUN | IEC / ISO / AEC |
| Celestron | TLP / VF-TLP |
| Orion3 | CDM |
| EOS System | IEC EOS 测试 |
1. ESD 本体测试:HBM / MM / CDM
静电放电会在极短时间内产生高电流冲击,因此需要以标准化模型模拟不同情境中的放电行为:
| 测试 | 模拟情境 |
|---|---|
| HBM(Human Body Model) | 人体触碰造成放电 |
| MM(Machine Model) | 机台金属碰撞放电 |
| CDM(Charged Device Model) | IC 自己带电后瞬间放电 |
Non-socket CDM
CDM现今都是以电场方式去做样品的充放电,所以测试不需要使用硬体,故也叫Non-socket CDM(NCDM),可支持任何封装
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Thermo Fisher Scientific Orion / Orion3
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电压范围:±25V ~ ±2000V(1V step)
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Orion3 搭载 6GHz 示波器,用于捕捉高速放电波形
2. IC内部寄生电路是否会意外触发:Latch-up / 高温 Latch-up
IC在遭受突波或杂讯时,可能引发内部寄生电路意外触发,此现象会引发大电流产生,最终导致IC过热损坏,因此Latch-up虽非「ESD 测试本体」,却是 ESD 过程中最重要的延伸验证之一。
高温 Latch-up(HT-LU)
车用电子及高温应用更容易引发寄生导通,因此需在高温条件下测试。
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设备:Thermonics T-2600BV
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测试范围:+25°C ~ +150°C
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标准治具可至 125°C
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高于 125°C 需使用客制高温治具
- 车电 AEC-Q 要求必做 HT-LU,因为车子温度很高,更容易触发 Latch-up。
3. 比ESD更大的过电性应力:EOS(Electrical Over Stress)
EOS 是系统端常见的过电性应力事件, 经常与 ESD 混淆,但两者不同。EOS 是一种持续时间更长的过电压/过电流事件,对 IC 的破坏力更大,也是实际应用中最常见的失效来源。
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设备:KAST KT-200SG
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测试范围:±5V ~ ±200V(0.1V steps)
EOS 测试能有效找出:
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IO 过压损坏
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系统端高电流引起的热破坏
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接地不良、错误插拔造成的瞬态事件
4. 车电 AEC-Q 是 ESD 的严格版本
车用电子具备高温、高震动、长期运作等特性,因此 AEC-Q100/AEC-Q101 的可靠度规范对 ESD 的要求比一般电子产品更严格:
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HBM:所有 Class 皆需测,不可跳级
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Latch-up:需执行「高温 Latch-up」
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CDM:Corner Pin 为车电关键验证项目
AEC-Q 强调完整度、严苛性、可追溯性,是确保车载 IC 安全性的核心标准。
5. 判读 ESD 效能与设计强度的重要工具:TLP / VF-TLP
TLP(Transmission Line Pulse)与 VF-TLP(Very Fast TLP)主要用于分析 ESD 防护电路的 I-V 行为。
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TLP:建构 ESD 模型、分析耐受能力。
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VF-TLP:模拟高速瞬态事件(如 CDM、IEC),适用于先进制程、高速 IO、RC clamp、Snapback 行为分析。
| 测试项目 | TLP | VF-TLP |
|---|---|---|
| 上升时间 | 0.2 / 2 / 10 ns | 0.2 ns(更高速) |
| 波宽 | 100 ns | 1.25 / 2.5 / 5 ns |
| 最大脉冲电流 | 40A | 30A |
| 最大开路电压 | 2000V | 1500V |