靜電放電模型中的阻容參數(shù)

依據(jù)靜電放電產(chǎn)生原因及其對(duì)集成電路放電方式的不同，靜電放電模型可分成以下四類模型：1、人體放電模型(HBM, Human-Body Model)、2、機(jī)器放電模型(MM, Machine Model)、3、器件充電模型(CDM, Charged-Device Model)、4、電場(chǎng)感應(yīng)模型(FIM, Field-Induced Model)。

人體放電模型(HBM, Human-Body Model)

人體放電模型，是用來(lái)模擬帶電的人體與器件接觸產(chǎn)生的靜電放電。人體放電模型的等效電路圖如下：

人體放電模型主要有3種應(yīng)用場(chǎng)景：

1

微電子器件，其依據(jù)的ESD標(biāo)準(zhǔn)是JESD22-A114F。在該模型中用100pF電容有效電容和1500Ω放電電阻來(lái)模擬人體放電。在測(cè)試過(guò)程中，電容會(huì)充電到數(shù)千伏，再借由電阻串聯(lián)到被測(cè)器件進(jìn)行放電。

2

消費(fèi)類電子產(chǎn)品，其依據(jù)的ESD標(biāo)準(zhǔn)是IEC61000-4-2、GB/T 17626.2—2018。在該模型中，有效電容的典型值是150pF，放電電阻的典型值是330Ω，以此參數(shù)來(lái)模擬人體靜電放電。

3

汽車及零部件，其依據(jù)ESD標(biāo)準(zhǔn)是ISO10605。在最新ISO10605標(biāo)準(zhǔn)中，人體ESD模型定義表述為由無(wú)源器件和電壓組成的網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)表征人體在汽車環(huán)境下作為靜電放電電荷源的特性。

標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)無(wú)源器件的特性和人體模型在汽車環(huán)境下的實(shí)際放電模式，規(guī)定了四種放電模塊，即150pF/2000Ω模塊，330pF/2000Ω模塊，150 pF/330Ω模塊，330 pF/330Ω模塊。

150pF表征從車輛外部容易接觸到放電位置的人體模型電容特性；

330pF表征從車輛內(nèi)部容易接觸到放電位置的人體模型電容特性；

330Ω表征人體通過(guò)金屬部件（如工具、鑰匙、戒指等）放電的電阻特性；

2000Ω表征直接通過(guò)人體皮膚放電的電阻特性。

機(jī)器放電模型(MM, Machine Model)

機(jī)器放電模型，是指機(jī)器(例如機(jī)械手臂)本身累積了靜電，當(dāng)此機(jī)器去觸碰到器件時(shí)，該靜電便經(jīng)由器件放電。其等效電路圖與人體放電模型類似：

該模型依據(jù)的ESD標(biāo)準(zhǔn)是JESD22-A115C，因?yàn)闄C(jī)器是金屬，其等效電阻為0Ω，等效電容為200pF。由于機(jī)器放電模式的等效電阻為0Ω，其放電的過(guò)程更短，在幾毫微秒到幾十毫微秒之內(nèi)會(huì)有數(shù)安培的瞬間放電電流產(chǎn)生。

器件充電模型(CDM, Charged-Device Model)

器件充電模型，此放電模式主要模擬半導(dǎo)體器件先因磨擦或其它因素而在器件內(nèi)部累積了靜電，但在靜電累積的過(guò)程中器件并未被損傷。此帶有靜電的器件在處理過(guò)程中，當(dāng)其碰觸到接地面時(shí)，器件內(nèi)部的靜電便會(huì)流出來(lái)，而造成了放電的現(xiàn)象。其等效電路如下：

該模型依據(jù)的ESD標(biāo)準(zhǔn)是JESD22-C101F。半導(dǎo)體因容值相對(duì)較小，阻抗也較小，其等效電容為0，等效電阻為1Ω，以此參數(shù)來(lái)模擬靜電放電。

電場(chǎng)感應(yīng)模型(FIM, Field-Induced Model)

電場(chǎng)感應(yīng)模型是因電場(chǎng)感應(yīng)而起的。當(dāng)器件因輸送帶或其它因素而經(jīng)過(guò)一電場(chǎng)時(shí)，其相對(duì)極性的電荷可能會(huì)排放掉，等器件通過(guò)電場(chǎng)之后，器件本身便累積了靜電荷，此靜電荷會(huì)以類似CDM的模式放電出來(lái)。

我司研制的靜電發(fā)生器，匹配的標(biāo)準(zhǔn)阻容參數(shù)是150pF/330Ω，該阻容參數(shù)符合人體放電模型，滿足IEC 61000-4-2標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)要求。其他的阻容參數(shù)也可根據(jù)需要滿足的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)里的阻容參數(shù)來(lái)定制。