LCM 產品五課
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LCM產品部 勝華科技 LCM產品部
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靜電測試及防護基本概念
靜電放電模式
HumanHBM) 人體放電模式 (Human-Body Model, HBM) MM) 機器放電模式 (Machine Model, MM) CDM) 元件充電模式 (Charged-Device Model, CDM) Charged-
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靜電放電故障判斷
絕對漏電流
當IC被ESD測試後，其Input/Output腳的漏電電流超過1A(或 10A)。漏電電流會隨所加的偏壓大小增加而增加，在測漏電 電流時所加的偏壓有人用5.5V(VDDX1.1)，也有人用 7V(VDDX1.4)。
相對I-V漂移
當IC被ESD測試後，自Input/Output腳看進IC內部的I-V特性 曲線漂移量在30% (20%或40%)。
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Pin-to-Pin的靜電放電測試
1. Positive-mode:正的ESD電壓出現在某一I/O 腳， 此時所有其 他I/O 腳皆一起接地，但所有的VDD腳 與VSS腳皆浮接； 2. Negative-mode:負的ESD電壓出現在某一I/O 腳， 此時所有 其他I/O 腳皆一起接地，但所有的VDD腳與VSS腳皆浮接。
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CDM的靜電放電測試
1. Positive-mode:整顆IC處於浮接狀態， IC的基體 (Substrate) 先被充電而具有正極性的電壓，然後該IC的任一腳位以直接接 地的方式放電； 2. Negative-mode:整顆IC處於浮接狀態， IC的基體 (Substrate) 先被充電而具有負極性的電壓，然後該IC的任一腳位以直接接 地的方式放電。
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I/O Pin的靜電放電測試
1. PS-mode:VSS腳接地，正的ESD 電壓出現在該I/O 腳對VSS腳放電， 此時VDD與其他腳皆浮接； 2. NS-mode:VSS腳接地，負的ESD 電壓出現在該I/O 腳對VSS腳放電， 此時VDD與其他腳皆浮接； 3. PD-mode:VDD腳接地，正的ESD 電壓出現在該I/O 腳對VDD腳放電， 此時VSS與其他腳皆浮接； 4. ND-mode:VDD腳接地，負的ESD 電壓出現在該I/O 腳對VDD腳放電， 此時VDD與其他腳浮接。
CLASSIFICATION Class 1 Class 2 Class 3 Sensitivity 0 to 1,999 Volts 2,000 to 3,999 Volts 4,000 to 15,999 Volts LCM 產品五課
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機器放電模式 (MM)
Test Standard :
EIAJ-IC-121 Method 20
功能觀測法
先把功能正常且符合規格之IC的每一支腳依測試組合打上某 一電壓準位的ESD測試電壓，再拿去測試其功能是否仍符合原 來的規格。
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靜電放電防護電路安排
全方位靜電放電防護電路的安排
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ST7093 ESD
VDD+(PD Mode) #1 RS RW E CSB DB4 750 1000 1000 500 750 #2 500 1000 1000 500 1000 #3 750 1000 750 --1000 VDD-(ND Mode) #1 OK OK OK OK OK #2 OK OK OK OK OK #3 OK OK OK OK OK VSS+(PS Mode) #1 750 1000 1000 750 1000 #2 750 1250 750 --1000 #3 750 1000 1000 750 1000 VSS-(NS Mode) #1 OK OK OK OK OK #2 --OK OK OK OK #3 OK OK OK OK OK
機器放電模式(MM)的工業標準 測試等效電路及其耐壓能力等 級分類
CLASS M0 M1 M2 M3 M4 M5 STRESS LEVELS 0 to <50V 50 to <100V 100 to <200V 200 to <400V 400 to <800V >800V
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機器放電模式 (MM)
Analog Pin的靜電放電測試
1. Positive-mode:正的ESD電壓出現在差動輸入級的正 輸入腳位， 此時差動輸入級的負輸入腳接地， 但其他所有I/O 腳以及VDD 與VSS腳皆浮接； 2. Negative-mode:負的ESD電壓出現在差動輸入級的正 輸入腳位， 此時差動輸入級的負輸入腳接地， 但其他所有I/O 腳以及VDD 與VSS腳皆浮接。
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3
人體放電模式 (HBM)
HBM的ESD發生情形 在不同HBM靜電電壓下，靜 電放電之電流與時間關係
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4
人體放電模式 (HBM)
Test Standard : MIL-STD-883C Method 3015.7
人體放電模式(HBM)的工業標準測試等 效電路及其耐壓能力等級分類
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VDD-to-VSS的靜電放電測試
1. Positive-mode:正的ESD電壓出現在VDD腳， 此時VSS腳接地， 但所有I/O 腳皆浮接； 2. Negative-mode:負的ESD電壓出現在VDD腳， 此時VSS腳接地， 但所有I/O 腳皆浮接。
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靜電放電模式---CEI 靜電放電模式---CEI --接觸放電試驗(CONTACT 接觸放電試驗(CONTACT DISCHARGE) 空間放電試驗(AIR 空間放電試驗(AIR DISCHARGE)
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靜電測試及防護基本概念
★靜電放電測試組合 I/O Pin的靜電放電測試 I/O Pin的靜電放電測試 Pin-to-Pin的靜電放電測試 PinPin to-Pin的靜電放電測試 VDD-to-VSS的靜電放電測試 VDDVDD to-VSS的靜電放電測試 Analog Pin的靜電放電測試 Analog Pin的靜電放電測試 CDM的靜電放電測試 CDM的靜電放電測試 CDM 靜電放電故障判斷 靜電放電防護電路安排
人體放電模式(2-KV) 與機器放電模式 (200V) 放電電流的比較圖
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元件充電.
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元件充電模式 (CDM)
靜電放電的等效電路圖 人體放電模式(2-KV)，機器放 電模式(200V)， 與元件充電 模式(1-KV)放電電流的比較圖