靜電放電模式(HBM、MM、IEC)電路及靜電等級(jí)及比較

1、LED靜電擊穿原理以PN結(jié)結(jié)構(gòu)為主的LED,在制造、篩選、測(cè)試、包裝、儲(chǔ)運(yùn)及安裝使用等環(huán)節(jié)，難免不受 靜電感應(yīng)影響而產(chǎn)生感應(yīng)電荷。若得不到及時(shí)釋放，LED的兩個(gè)電極上形成的較高電壓將直接加上led芯片的PN結(jié)兩端。當(dāng)電壓超過(guò)LED的最大承受值后，靜電電荷將以極短的瞬間（納秒級(jí)別）在LED芯片的兩個(gè)電極之間進(jìn)行放電，功率焦耳的熱量將使得LED芯片內(nèi)部的導(dǎo)電層、 PN發(fā)光層的局部形成高溫，高溫將會(huì)把這些層熔融成小孔，從而造成漏電以及短路的現(xiàn)象。ESD Electrostatic Discharge，即是靜電放電，每個(gè)從事硬件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的工程師都必須掌握ESD的相關(guān)知識(shí)。為了定量表征ESD特性，一般

2、將ESD轉(zhuǎn)化成模型表達(dá)方式，ESD的模型有很多種，下面介紹最常用的三種。1. HBM Human Body Model，人體模型：該模型表征人體帶電 接觸器件放電，Rb為等效人體 電阻，Cb為等效人體 電容。等效電路如下圖。圖中同 時(shí)給出了器件HBM模型的ESD等級(jí)。CVCg LAVtcXV135W VW 100QVCE 1C1000 V to 2000VC Lis : 22CQ0 V Ta 4CQOVCLl史 3A:40CO V ta 80QVCM 53：二 8QOOVESD人體模型等效電路圖及其ESD等級(jí)2. MM Machine Model，機(jī)器模型：機(jī)器模型的等效電路與人體模型相似，但

3、等效電容（Cb）是200pF,等效電阻為o，機(jī)器模型與人體模型的差異較 大，實(shí)際上機(jī)器的儲(chǔ)電電容變化較大，但為了描述的統(tǒng)一，取200pF。由于機(jī)器模型放電時(shí)沒(méi)有電阻，且儲(chǔ)電電容大于人體模式，同等電壓對(duì)器件的損害，機(jī)器模式遠(yuǎn)大于人體模型。Mjiclnnt ModelA115:Pfik C uiretK &A5弭ACla BClw C200 V200 Vic400 V二 400 VESD機(jī)器模型等效電路圖及其ESD等級(jí)3. CDM Charged Device Model ,充電器件模型:半導(dǎo)體器件主要采用三種封裝型式（金屬、陶瓷、塑料）。它們?cè)谘b配、傳遞、試驗(yàn)、測(cè)試、運(yùn)輸及存貯過(guò)程中，由 于管殼

4、與其它絕緣材料（如包裝用的塑料袋、傳 遞用的塑料容器等）相互磨擦，就會(huì)使管殼帶電。器件本身作為 電 容器的一個(gè)極板而存貯電荷。CDM模型就是基于已帶電的器件通過(guò)管腳與地接觸時(shí)，發(fā)生對(duì)地放電引起器件失效而建 立的，器件帶電模型如下：C h卄綽豈I 寸、叵_ 2業(yè)Prak CurrentTc 1 nSChsiL 2D&VClo 11 V to 00 TCLim til SW rc 1000VClass W:二 1000 kJESD22 10rESD充電器件模型等效電路圖及其 ESD等級(jí)器件的ESD等級(jí)一般按以上三種模型測(cè)試，大部分ESD敏感器件手冊(cè)上都有器件的ESD數(shù)據(jù)，一般給出的是HBM和MMIEC模式與上面幾種模式相似，只是放電電阻、儲(chǔ)能電容規(guī)格暗IEC標(biāo)準(zhǔn)，具體如下靜電的特性隸酯電故電電租艮）充電電阻UO輪出電壓（見(jiàn)注】）同屮土10%330 a二吆SO MH馬100 之例接Nut 電空吒枚電15kVMM HBM IEC放電模式比較模式放電電路圖靜電等級(jí)噱式CbnA 200 VCUhB 200 Vtc 400 VCUbC 2 400 V 股電電理I woo瀾式iwrCUmO 250 VCU$ 1A 25C2,00VCU$ IB: 500 V fol