什么是静电放电（ESD）测试?

有关ESD现象本身的说明，请参阅以下常见问题（FAQ）：
>什么是静电放电（ESD）？

器件级测试
器件级测试是针对单个半导体器件（如IC和分立器件）进行的ESD测试。
T该测试用于确认器件在制造、组装及搬运过程中可能遭受的静电放电条件下不会发生性能劣化或损坏。
器件级ESD测试的主要目的是评估被测器件（DUT）在假设的半导体制造与封装过程中ESD应力作用下，是否发生性能退化或物理损伤。
因此，测试结果通常依据是否存在损坏以通过／不通过（Go／No-Go）的形式给出。
具有代表性的器件级ESD测试模型包括以下几种：

• 人体模型（HBM）
  该测试模拟人体带电后触摸IC或元件时发生静电放电的情况。
• 机器模型（MM）
  该测试模拟半导体制造设备或金属治具带电后，通过低阻抗路径向器件放电的情况。
• 带电器件模型（CDM）
  该测试模拟器件本身被充电，并在接触接地金属物体时释放所存储电荷的情况。

HBM和MM属于将存储在电容器中的电荷释放到被测器件中的测试方式。
相比之下，CDM是对器件本体进行充电并释放其内部存储电荷的测试方式。
这些测试通常在器件的各个端子上进行。
器件级ESD防护通常通过集成在各器件内部的ESD保护电路来实现。

系统级测试
系统级测试是在接近实际使用环境条件下，对电子设备或系统进行的ESD测试。
该测试模拟在日常使用环境中可能发生的ESD事件，例如将电缆连接到USB端口、人体接触连接器或触控面板等情况。
系统级ESD测试的代表性标准是IEC61000-4-2。
主要测试对象为对外暴露的I/O端子，如连接器、触控传感器和天线等。
在系统级ESD测试中，所施加的ESD波形峰值电流远大于器件级测试。
因此，仅依赖器件内部集成的ESD保护电路通常无法提供充分防护，实际应用中往往需要结合外置ESD保护二极管（TVS二极管）等对策来实现有效防护。
有关IEC61000-4-2以及ESD保护二极管的详细说明，请参阅以下常见问题（FAQ）：
>什么是IEC61000-4-5？
>什么是ESD保护二极管？

系统级测试中的评估概念
在系统级ESD测试中，除了设备是否发生物理损坏之外，对其功能运行状态的影响也是重要的评估对象。
评估通常基于以下几个方面进行：

• 测试过程中及测试后是否能够保持正常运行
• 是否发生暂时性的功能异常或性能劣化
• 发生异常后是否能够自动恢复
• 是否需要通过复位等人工操作才能恢复
• 是否发生永久性故障或功能丧失

系统级ESD测试采用设备抗扰度的分级评估理念。
因此，其评估方式并不局限于仅依据是否存在物理损坏而作出的简单通过／不通过（Go／No-Go）判断。

ESD测试波形与TLP测量
图1给出了器件级测试（HBM）和系统级测试（IEC61000-4-2）中ESD测试波形的示例。由于阻抗等测试条件存在差异，这些波形无法直接进行比较。系统级测试所涉及的波形具有非常高的峰值电流。
这是因为系统级测试规定了更为严苛的条件，用以模拟在一般使用环境中可能发生且难以控制的ESD事件。

器件级测试与系统级测试在ESD波形和电流条件方面存在显著差异。与此同时，这两类标准化测试的共同目标都是在规定条件下评估器件或设备对ESD应力的耐受能力。

TLP测量的定位
在ESD防护设计中，不仅需要了解标准化测试的通过／不通过结果，还需要掌握在施加ESD应力时器件及ESD保护元件所表现出的电压和电流特性。基于这些设计需求，在数据表中给出对IC的I/O端子以及ESD保护器件施加类似ESD的短脉冲所获得的电气特性，已变得越来越普遍。
其中一种特性评估方法是TLP（传输线脉冲）测量。
TLP测量是一种用于了解器件在ESD应力条件下的电气耐受能力和钳位特性的评估方法，常用于ESD防护设计，例如保护器件的选型。然而，TLP测量并不能替代系统级ESD测试。对于本公司部分ESD保护二极管产品及其系列，数据表中提供了如图2所示的TLP波形，作为参考信息供用户使用。

有关TLP测试的更多详细信息，请参阅以下常见问题（FAQ）：
> 什么是TLP测试？