晶圓級ESD測試儀通常采用以下幾種主要的ESD(靜電放電)模型進行測試,以全面評估半導體器件在不同靜電放電條件下的性能和耐受能力:
1、人體模型(HBM):這是常見的ESD測試模型之一,模擬了當帶電的人體接觸半導體器件時發(fā)生的靜電放電。HBM通常使用100pF的電容和1.5kΩ的電阻來模擬人體的電容和電阻特性。測試時,電容通過電阻放電至半導體器件,以此來評估器件的耐受能力。
2、機器模型(MM):機器模型模擬了當帶電的機器或設備接觸半導體器件時發(fā)生的靜電放電。與HBM相比,MM的放電能量更高,放電速度更快。MM通常使用200pF的電容和0Ω的電阻來模擬放電過程,測試時直接將電容的電荷放電至半導體器件。

3、充電設備模型(CDM):CDM模擬了當帶電的半導體器件本身放電至地時的情況,通常發(fā)生在器件搬運或安裝過程中。CDM的測試條件更加復雜,因為放電路徑和放電能量取決于器件的內部布局。測試時,器件被充電到一定電壓,然后通過一個非常低的電阻放電至地,以評估器件的內部ESD保護電路的性能。
4、帶電人體模型(CHBM):CHBM是HBM的變體,模擬了人體在接觸器件之前就已經(jīng)帶有靜電荷的情況。這種模型考慮了人體在接觸器件前的放電過程,通常使用與HBM相似的電容和電阻,但放電過程更復雜,因為涉及到人體與器件之間的多次接觸和放電。
5、組合放電模型(CSM):CSM是一種更復雜的ESD測試模型,它結合了HBM和MM的測試條件,模擬了在短時間內半導體器件可能遇到的多種靜電放電情況。這種模型能夠更全面地評估器件在實際使用環(huán)境中的ESD防護能力。
通過這些ESD模型的測試,晶圓級ESD測試儀能夠提供關于半導體器件ESD性能的詳細信息,幫助設計者優(yōu)化器件的ESD防護設計,提高產(chǎn)品的可靠性和耐用性。不同的測試模型適用于不同的測試需求和應用場景,選擇合適的測試模型對于準確評估器件的ESD耐受能力至關重要。