靜電放電模式2015/01/06

一般工業界將元件的ESD測試分類為人體放電模型(Human Body Model, HBM)，機器放電模型(Machine Model, MM)及元件充電模型(Charged Device Model, CDM)，而元件充電模型又可分為socketed和non-socketed兩種測試方法。

HBM
人體放電模型是模擬人體因走動或其他因素而在人體上累積靜電後，再去碰觸到IC，人體上的靜電便會經由碰觸的腳位而進入IC內，若IC有一端接地而形成放電路徑時，便會經由接地腳位放電。此放電的過程會在短短數百毫微秒(ns)的時間內產生數安培的瞬間放電電流，進而將IC內的電路燒毀。對一般元件可耐受的HBM 2 kV來說，在2~10 ns的時間內，瞬間電流峰值可達1.33 A。

MM
機器放電模型則是70年代由日本人根據HBM的最嚴重狀況所發展出來。機器放電模式是模擬設備機器(例如機械手臂、測試夾具、手工具等)本身累積了靜電，當此機器碰觸IC時，靜電便對該IC放電。雖然MM與HBM的放電行為模式相類似，但當MM發生時皆為金屬對金屬的接觸，因此接觸電阻微乎其微，而且一般機器設備的電容皆遠大於人體，因此可以儲存更多的靜電荷，所以不但造成放電的速度很快，放電電流也較HBM大了數倍，在幾十毫微秒之內會有數安培的瞬間放電電流產生，因此機器放電模型對IC造成的破壞更大。而且由於電感效應的影響，MM放電時將以正負電流振盪的型式影響產品，因此造成的破壞將更加嚴重。

CDM
元件充電模型是指IC先因磨擦或感應等因素而在IC內部累積了靜電，但在靜電慢慢累積的過程中IC並未被損傷。此帶有靜電的IC在處理過程中，當其任一接腳碰觸到接地導體時，IC內部的靜電便會經由接腳流出而造成放電現象。此種模型的放電時間更短，僅約幾個毫微秒。且因為IC內部累積的靜電會因對地的等效電容值而變，而等效電容值又和IC擺放的角度與位置以及IC所用的包裝型式有關，所以放電現象更難真實模擬。關於此放電模型的工業用測試機台有分為轉接座式(socketed)與非轉接座式(non-socketed)兩種。目前socketed CDM測試方法尚無正式之國際標準規範文件，而non-socketed CDM主要的國際工業標準規範有ESD STM5.3.1-1999及EIA/JESD22-C101-A: 2000兩種[3], [4]。