ESD測試即靜電放電測試。ESD測試在芯片和系統(tǒng)設(shè)計中是一項很重要的指標(biāo),通常暴露在外面的接口更要注意靜電防護(hù)。靜電放電(ESD)是一種自然現(xiàn)象,經(jīng)驗表明,人在合成纖維的地毯上行走時,通過鞋子與地毯的摩擦,只要行走幾步,人體上積累的電荷就可以達(dá)到10-6庫侖以上(這取決于鞋子與地毯之間的電阻),在這樣一個"系統(tǒng)"里(人/地毯/大地)的平均電容約為幾十至上百pF,可能產(chǎn)生的電壓要達(dá)到15kV。研究不同的人體產(chǎn)生的靜電放電,會有許多不同的電流脈沖,電流波形的上升時間在100ps至30ns之間。工程師們發(fā)現(xiàn),靜電放電多發(fā)生于人體接觸半導(dǎo)體器件的時候,有可能導(dǎo)致數(shù)層半導(dǎo)體材料的擊穿,產(chǎn)生不可挽回的損壞。靜電放電以及緊跟其后的電磁場變化,可能危害電子設(shè)備的正常工作。
ESD產(chǎn)生的原因多種多樣,對集成電路放電的方式也有所不同。為了保證集成電路產(chǎn)品的良率,提高可靠性,需要對集成電路ESD防護(hù)能力進(jìn)行測試。ESD測試一般可分為兩類:樣品研究型測試和產(chǎn)品通過型測試。
(1)樣品研究型測試:在芯片的研發(fā)階段,與ESD防護(hù)研究較為相關(guān)的是防護(hù)器件的功能測試。此階段的測試廣泛采用傳輸線脈沖技術(shù)(TLP)。通過TLP測試,可以獲得防護(hù)器件的關(guān)鍵性能參數(shù),便于在生產(chǎn)制造過程中調(diào)整相關(guān)的設(shè)計,從根本上提高產(chǎn)品的ESD防護(hù)能力,保證良率。
(2)在產(chǎn)品通過型測試中,為了更好地量化不同情形下的ESD沖擊,一般分為五種不同的模型。包括工業(yè)界作為產(chǎn)品片上ESD等級衡量標(biāo)準(zhǔn)的HBM,CDM,MM模型和針對板級和系統(tǒng)級ESD防護(hù)的IEC模型和HMM人體金屬模型。