Comprendre le modèle ESD HBM et son application dans les tests de semi-conducteurs à l'aide de LISUN ESD-883D Simulateurs HBM/MM ESD pour les tests IC

Abstract

Les décharges électrostatiques (ESD) constituent une préoccupation majeure dans la fabrication et les tests de dispositifs semi-conducteurs, car elles peuvent causer des dommages importants aux circuits intégrés (CI). Parmi les différents modèles ESD utilisés pour les tests, le modèle du corps humain (HBM) est le plus répandu pour simuler les décharges électrostatiques qui imitent le contact humain avec des dispositifs sensibles. Cet article explore le modèle ESD HBM et sa pertinence dans l'industrie des semi-conducteurs, en se concentrant sur les LISUN ESD-883D Simulateurs ESD HBM/MM pour les tests de circuits intégrés. Nous nous penchons sur les principes qui sous-tendent Modèle HBM ESD, ses normes de test et la manière dont le LISUN ESD-883D Le système répond aux besoins des tests de circuits intégrés, garantissant la sécurité et la conformité des appareils.

1. Introduction

Les décharges électrostatiques (ESD) sont des flux transitoires de courant électrique qui se produisent lorsque deux objets chargés électriquement entrent en contact ou à proximité. Les ESD peuvent endommager de manière permanente les composants semi-conducteurs, affectant leur fiabilité et leur fonctionnalité. Dans les tests de semi-conducteurs, le modèle du corps humain (HBM) est l'une des méthodes les plus largement acceptées pour évaluer la robustesse des appareils contre les ESD.

Cet article décrit en détail le modèle ESD HBM, en soulignant ses méthodologies et normes de test, et examine comment le LISUN ESD-883D Le simulateur ESD HBM/MM contribue à des tests de circuits intégrés précis et efficaces.

2. Présentation des modèles ESD

Dans les tests de semi-conducteurs, plusieurs modèles ESD sont couramment utilisés :

• Modèle du corps humain (HBM): Simule les décharges électrostatiques dues au contact humain avec les circuits intégrés.
• Modèle de machine (MM): Simule la décharge des machines manipulant des circuits intégrés.
• Modèle d'appareil chargé (CDM): Simule une décharge électrostatique provenant d'un appareil chargé se déchargeant sur un objet relié à la terre.

Le modèle ESD HBM est particulièrement important car il simule le scénario réel dans lequel un corps humain, porteur d'une charge électrostatique, touche un appareil électronique.

3. Le modèle ESD HBM expliqué

Le modèle ESD HBM est normalisé dans plusieurs documents, notamment ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 et MIL-STD-883. Le modèle simule une décharge d'un corps humain, qui est modélisé comme un condensateur de 100 pF déchargé à travers une résistance de 1.5 kΩ. L'événement de décharge se produit généralement en moins de 150 nanosecondes et la quantité d'énergie libérée peut endommager les dispositifs semi-conducteurs sensibles.

Les décharges HBM sont caractérisées par leur courant de crête, leur temps de montée et leur forme d'onde. La gravité de la décharge est généralement quantifiée en volts (V), les tests étant effectués à des niveaux allant de 500 V à plusieurs milliers de volts.

Tableau 1 : Caractéristiques de la forme d'onde ESD HBM

Tension (V)	Courant de crête (A)	Temps de montée (ns)	Durée (ns)
500	0.33	2	150
1000	0.67	2	150
2000	1.33	2	150
4000	2.67	2	150

4. Normes de test ESD

Plusieurs normes industrielles sont utilisées pour définir les paramètres et les procédures de test pour les tests ESD, en particulier pour les HBM. Ces normes permettent de garantir que les dispositifs semi-conducteurs sont suffisamment robustes pour résister aux événements ESD potentiels pendant le fonctionnement normal.

• Norme ANSI/ESDA/JEDEC JS-001: Définit les tests HBM pour les circuits intégrés, en spécifiant la forme d'onde et les conditions de test.
• MIL-STD-883:Couvre les tests ESD pour les appareils militaires, y compris les normes HBM.
• JEDEC JESD22-A114:Également utilisé pour les tests HBM, en particulier dans les applications commerciales.

Toutes ces normes garantissent que les tests ESD imitent les conditions réelles, permettant aux fabricants de mieux protéger les circuits intégrés contre les dommages électrostatiques.

5. le LISUN ESD-883D Simulateur ESD HBM/MM

Votre LISUN ESD-883D Le simulateur ESD HBM/MM est un système de test avancé conçu pour simuler les décharges des modèles de corps humain (HBM) et de machine (MM). Ce système polyvalent permet un contrôle précis de l'environnement de test et garantit la conformité aux normes de test mondiales, notamment ANSI/ESDA/JEDEC JS-001, IEC 61000-4-2et MIL-STD-883.

Principales caractéristiques du LISUN ESD-883D consistent à

• Capacités de test HBM et MM:Le système peut simuler des décharges ESD selon les modèles HBM et MM, ce qui le rend adapté à une large gamme d'applications de test.
• Niveaux de tension programmables:Le simulateur offre une large gamme de réglages de tension, de 50 V à 8000 XNUMX V, permettant aux utilisateurs de tester des circuits intégrés à différents niveaux de contrainte.
• Formes d'ondes de décharge précises:Le système garantit que les formes d’ondes générées répondent aux exigences strictes des normes ESD mondiales.
• Interface utilisateur conviviale: Les LISUN ESD-883D dispose d'une interface intuitive, facilitant la configuration des tests et l'analyse des résultats.

6. Test des circuits intégrés avec LISUN ESD-883D

Lors du test des circuits intégrés à l'aide du LISUN ESD-883D, plusieurs paramètres critiques doivent être pris en compte. Le niveau de tension et le nombre d'événements de décharge sont ajustés en fonction de l'exposition prévue du circuit intégré aux décharges électrostatiques dans son environnement opérationnel. Vous trouverez ci-dessous un exemple de procédure de test typique utilisant la LISUN ESD-883D:

• Étape 1: Configuration de test : Le circuit intégré testé est placé sur une plate-forme de test reliée à la terre. LISUN ESD-883D est configuré avec les paramètres de test souhaités, y compris le niveau de tension et le nombre de décharges.
• Étape 2:Décharge : Le système se décharge au niveau de tension spécifié, avec la forme d'onde et le courant de crête soigneusement surveillés.
• Étape 3:Évaluation : Après le test, le circuit intégré est évalué pour détecter tout dommage fonctionnel ou dégradation des performances.

Tableau 2 : Exemples de résultats de test utilisant LISUN ESD-883D

Modèle IC	Tension d'essai (V)	Nombre de décharges	Succès / échec	Fonctionnalité post-test
IC-A	1000	5	Passé	Parfaitement fonctionnel
IC-B	2000	10	Passé	Performances dégradées
IC-C	4000	3	Échoué	Non fonctionnel

7. Stratégies de protection ESD dans la conception des semi-conducteurs

L'intégration d'une protection ESD dans les dispositifs semi-conducteurs est essentielle pour garantir une fiabilité à long terme. Les concepteurs emploient diverses stratégies pour protéger les circuits intégrés contre les dommages ESD, notamment :

• Diodes de protection sur puce:Ils sont placés aux entrées et aux sorties des circuits intégrés pour détourner le courant ESD des circuits internes sensibles.
• Mise à la terre et blindage:Une mise à la terre appropriée et l’utilisation de boîtiers blindés peuvent réduire le risque d’exposition aux décharges électrostatiques.
• Utilisation d’emballages de protection:Pendant le transport et la manutention, les circuits intégrés sont stockés dans des matériaux d'emballage antistatiques afin de minimiser les risques de décharge.

8. Avantages de LISUN ESD-883D dans les tests IC

Votre LISUN ESD-883D Le simulateur ESD HBM/MM offre plusieurs avantages pour les tests de circuits intégrés :

• Précision et fiabilité : Le système garantit des conditions de test précises, facilitant l'identification des vulnérabilités ESD potentielles dans les circuits intégrés.
• Conformité aux normes internationales:En adhérant aux normes mondiales, le LISUN ESD-883D aide les fabricants à répondre aux exigences de l’industrie.
• Flexibilité:Avec des niveaux de tension et des nombres de décharges programmables, le système peut être personnalisé pour divers scénarios de test.

9. Conclusion

Votre Modèle HBM ESD joue un rôle essentiel dans l'industrie des semi-conducteurs en simulant des décharges électrostatiques qui imitent le contact humain. Des appareils comme le LISUN ESD-883D Le simulateur ESD HBM/MM permet des tests précis conformément aux normes mondiales, aidant ainsi les fabricants à garantir que leurs circuits intégrés sont suffisamment robustes pour résister aux événements ESD. L'ESD restant une menace importante pour la fiabilité des semi-conducteurs, des systèmes tels que le LISUN ESD-883D sont essentiels pour préserver les performances et la longévité des circuits intégrés dans le monde actuel axé sur la technologie.

Références

ANSI/ESDA/JEDEC JS-001. « Modèle du corps humain (HBM) – Niveau des composants. »
MIL-STD-883. « Norme sur les méthodes d’essai pour les microcircuits. »
LISUN Groupe. "LISUN ESD-883D Simulateurs ESD HBM/MM pour les tests de circuits intégrés. » Disponible sur : https://www.lisungroup.com/products/emi-and-emc-test-system/electrostatic-discharge-esd-ic-tester.html

Mots clés:ESD-883D