ESD系列之人体放电模式Human Body Model

人体放电模式(HBM)是指因人体在地面走路、衣物磨擦，或其它因素，以致在人体上累积了相当数量的静电荷，当人体碰触到IC时，静电便会经由IC的脚位而进入IC内，再经由IC放电到接地端(ground)，如图1所示。 此放电事件会在几百毫微秒(ns)的时间内产生数安培的瞬间放电电流，此电流容易毁损IC内的组件。

HBM的ESD事件发生情形

CDM事件等效电路和NMOS典型的ESD实效

有关于HBM的ESD已有许多工业测试的标准规范，常用的测试标准规范包含：MIL-STD-883G method 3015.7，EIA/JEDEC JESD22-A114E，SDA STM5.1-2001，详细情形请参阅该工业标准。人体放电模式(HBM)可用下图的等效电路图来仿真，其中人体的等效电容定为100pF，人体的等效放电电阻定为1.5KΩ。

人体放电模式(HBM)的工业标准测试等效电路

机器放电模式Machine Model

机器放电模式的ESD是指自动化生产或测试机器(例如机械手臂)本身累积了相当数量的静电荷，当此机器去碰触到IC时，该静电荷便经由IC的脚位放电。机器放电模式常用的测试标准规范为: EIA/JEDEC JESD22-A115A及ESDA STM5.2-1999，其等效电路图如下图所示。因为大多数机器都是用金属制造的，故其等效电阻为0Ω，其等效电容定为200pF。由于机器放电模式的等效电阻为0Ω，其放电的过程更短，在几毫微秒(ns)到几十毫微秒之内会有数安培的瞬间放电电流产生。

机器放电模式(MM)的工业标准测试等效电路

插座式组件充电放电模式Socket Charged Device Model

此放电模式是指IC先因磨擦或其它因素而在IC内部累积了静电，但在静电累积的过程中IC并未被损伤。此带有静电的IC在处理过程中，当其IC脚位碰触到接地面时，IC内部的静电便会经由此IC脚位流出来，而造成了放电的现象。 组件充电放电模式(CDM) ESD可能发生的原因及放电的情形显示于图(a)与图(b)

(图A)

图(A)组件充电放电模式(Charged-Device Model) 静电放电的可能发生情形：待测IC自塑料导管中滑出时与导管磨擦后带电，带电的IC脚位接触接到地面而形成放电现象

(图B)

图(B)组件充电放电模式(Charged-Device Model) 静电放电的可能发生情形：IC自塑料导管中滑出时与导管磨擦后带电，IC脚朝上，经由测试者的金属镊子(接地的金属工具)而放电。

此种模式的放电时间更短，仅约几毫微秒之内，而且放电现象更难以真实的被模拟。因为IC内部累积的静电会因IC组件本身对地的等效电容而变，IC摆放的角度与位置以及IC所用的包装型式都会造成不同的等效电容。由于具有多项变化因素难定，因此，有关此模式放电的工业测试标准仍在草案阶段(ESD DSP5.3.2-2003 draft)。组件充电放电模式的等效电路图显示于下图。

组件充电放电模式(CDM)的工业标准测试等效电路