什么是静电放电(ESD)测试?

静电放电(ESD)测试用来检测IC和电子设备的ESD耐受性。ESD测试大致分为器件级测试和系统级测试。这些合格/不合格检测只是确定被测设备(EUT)是否受到ESD损坏。

  • 器件级ESD测试:
    器件级ESD测试在ESD受到控制的电子制造工厂等处进行。器件级ESD测试的目的是确定少量ESD放电是否造成IC等被测器件(DUT)性能下降或损坏。ESD抗扰度测试传统模型包括人体模型(HBM)、机器模型(MM)和带电器件模型(CDM)。所有DUT引脚均要经过ESD测试。DUT保护电路提供器件级ESD保护。
  • 系统级ESD测试:
    系统级ESD测试旨在确保电子器件不会因日常生活中的ESD放电导致性能下降或损坏(例如,电缆插入USB端口时发生的ESD放电)。ESD抗扰测试采用IEC 61000-4-2 标准。在系统级测试中,ESD事件适用于通过连接器、触控传感器和天线暴露在外的I/O引脚。系统级测试使用比器件级测试能量更大的ESD波形。图1对比器件级(HBM)和系统级(IEC 61000-4-2)ESD测试的测试波形。尽管由于测试条件不同(如阻抗),这些波形不能简单比较,但系统级ESD测试施加的电流比器件级ESD测试高得多。由于内部保护电路很难单独保护IC免受系统级ESD电流的影响,因此需要外接ESD保护二极管。
图1:器件级(HBM)和系统级(IEC 61000-4-2)ESD测试的测试波形对比
图1:器件级(HBM)和系统级(IEC 61000-4-2)ESD测试的测试波形对比

现在,IC和ESD保护器件数据表提供了短脉冲条件下ESD保护电路传输线脉冲 (TLP) I-V曲线。TLP I-V曲线有助于评估系统的ESD耐受性,并在不损坏DUT的情况下选择正确的ESD保护二极管.。
这类测试称为TLP测试。东芝新款ESD保护二极管的数据表也包含TLP I-V曲线。请参阅FAQ“什么是TLP测试?”
什么是TLP测试?

图2:TLP I-V曲线示例 (DF10G5M4N)
图2:TLP I-V曲线示例 (DF10G5M4N)

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