摘要:目前,最新的JS-002标准为2018年版,涵盖的内容包括标准的使用范围、试验目的、试验过程、实验方法和相关注意点。本文主要论述关于JS-002-2018的部分基础内容,包括标准的产生、应用的器件和试验过程的注意事项。
正文:
1. 标准的产生
JS-002-2018中文译名为《用于静电放电的敏感度测试-带电器件模式(CDM)》,由JEDEC和ESDA联合编写,取代了JEDEC之前的JESD22-C101和ANSI/ESD S5.3.1。
CDM是Charged Device Model的首字母缩写,JS-002-2018中对CDM模型给出解释:器件本身带电(例如,器件表面的摩擦起电或者通过电场感应),并在接触导电物体时迅速放电,放电时间仅有几纳秒。CDM是一种金属-金属放电,通过空气击穿电弧产生产生非常快速的电荷转移,达到数十安培的峰值电流。CDM放电模式很难标准量化和再现,在CDM模型中,观察到的MOS器件典型失效机制是介电损伤。
2. 应用的器件
JS-002-2018应用的器件如表1所示,需要注意的是插接式放电模型测试仪不适用JS-002-2018。图1~图5是各种器件的示意图。
表1 JS-002-2018应用的器件
| 应用的器件 |
器件特点 |
| 半导体器件 |
以MOS晶体管为主,成本低,应用最广。 |
表面声波(SAW)器件 |
广泛地用于工业和军事装备中。它体积小、结构牢固、频段宽,而且能大批生产。 |
| 光电器件 |
一种将电能转换成光能的器件。它包括发光二极管、发光数字管等。 |
| 混合集成电路 |
混合集成电路具有组装密度大、可靠性高、电性能好等特点。相对于单片集成电路,它设计灵活,工艺方便,便于多品种小批量生产;并且元件参数范围宽、精度高、稳定性好,可以承受较高电压和较大功率。 |
| 多芯片模块 |
实现电子整机小型化、多功能化、高性能和高可靠性。 |
图1 MOS管

图2 表面声波(SAW)器件

图3 光电器件


图4 混合集成电路

图5 多芯片模块
3. 试验过程的注意事项
CDM是破坏性试验,试验全过程需要进行防静电措施。试验环境可以使用浓度不小于70%的异丙醇进行清洁。测试机台如图6所示。

CDM测试机台中的关键部件是探针,是探测带电器件放电的关键,如图6所示。根据JS-002-2018,探针试验时的湿度不应大于30% RH,这是由于湿度越低,探测的放电过程越明显。CDM的试验温度应为室温。器件每个引脚或锡球,至少需要进行1次正极放电和1次负极放电,两次放电的时间应该足够长。较长的放电间隔不会导致器件的过分充电,只会增加试验时间。
总结:CDM是一种常见的ESD试验,随着电子器件技术水平的上升,检验过程中的CDM试验变得尤为重要。
参考文献:
[2] 图1~图6图片来自百度图片进行整理。

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