ESD 靜電防護測試與設計服務
靜電放電(Electrostatic Discharge, ESD)是造成積體電路失效的主要因素之一,為避免外界靜電造成介面損害、晶片燒毀或產品失效,必須在設計階段與量產階段進行完整的靜電防護測試、靜電防護設計與 Latch-up 驗證。
閎康科技提供從 元件 → 模組 → 系統 的完整 ESD 防護驗證服務,為客戶提供一站式的靜電防護評估,全面提升產品在真實環境中的可靠度與安全性。
閎康科技具備齊全的 ESD測試、Latch-up / 高溫 Latch-up、EOS 測試設備與TLP / VF-TLP 行為分析,符合 MIL、JEDEC、ANSI、IEC、ISO、AEC-Q 等國際規範,可提供元件級到系統級完整靜電防護驗證與技術諮詢。
| 機台 | 支援規範與模式 |
|---|---|
| Zapmaster | HBM / MM / SCDM |
| MK1 | HBM / MM / LU / HT-LU |
| MK2 | HBM / MM / LU / HT-LU |
| MK4 | HBM / MM / LU / HT-LU / Transient-LU |
| ESD GUN | IEC / ISO / AEC |
| Celestron | TLP / VF-TLP |
| Orion3 | CDM |
| EOS System | IEC EOS 測試 |
1. ESD 本體測試:HBM / MM / CDM
靜電放電會在極短時間內產生高電流衝擊,因此需要以標準化模型模擬不同情境中的放電行為:
| 測試 | 模擬情境 |
|---|---|
| HBM(Human Body Model) | 人體觸碰造成放電 |
| MM(Machine Model) | 機台金屬碰撞放電 |
| CDM(Charged Device Model) | IC 自己帶電後瞬間放電 |
Non-socket CDM
CDM現今都是以電場方式去做樣品的充放電,所以測試不需要使用硬體,故也叫Non-socket CDM(NCDM),可支援任何封裝
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Thermo Fisher Scientific Orion / Orion3
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電壓範圍:±25V ~ ±2000V(1V step)
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Orion3 搭載 6GHz 示波器,用於捕捉高速放電波形
2. IC內部寄生電路是否會意外觸發:Latch-up / 高溫 Latch-up
IC在遭受突波或雜訊時,可能引發內部寄生電路意外觸發,此現象會引發大電流產生,最終導致IC過熱損壞,因此Latch-up雖非「ESD 測試本體」,卻是 ESD 過程中最重要的延伸驗證之一。
高溫 Latch-up(HT-LU)
車用電子及高溫應用更容易引發寄生導通,因此需在高溫條件下測試。
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設備:Thermonics T-2600BV
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測試範圍:+25°C ~ +150°C
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標準治具可至 125°C
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高於 125°C 需使用客製高溫治具
- 車電 AEC-Q 要求必做 HT-LU,因為車子溫度很高,更容易觸發 Latch-up。
3. 比ESD更大的過電性應力:EOS(Electrical Over Stress)
EOS 是系統端常見的過電性應力事件, 經常與 ESD 混淆,但兩者不同。EOS 是一種持續時間更長的過電壓/過電流事件,對 IC 的破壞力更大,也是實際應用中最常見的失效來源。
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設備:KAST KT-200SG
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測試範圍:±5V ~ ±200V(0.1V steps)
EOS 測試能有效找出:
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IO 過壓損壞
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系統端高電流引起的熱破壞
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接地不良、錯誤插拔造成的瞬態事件
4. 車電 AEC-Q 是 ESD 的嚴格版本
車用電子具備高溫、高震動、長期運作等特性,因此 AEC-Q100/AEC-Q101 的可靠度規範對 ESD 的要求比一般電子產品更嚴格:
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HBM:所有 Class 皆需測,不可跳級
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Latch-up:需執行「高溫 Latch-up」
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CDM:Corner Pin 為車電關鍵驗證項目
AEC-Q 強調完整度、嚴苛性、可追溯性,是確保車載 IC 安全性的核心標準。
5. 判讀 ESD 效能與設計強度的重要工具:TLP / VF-TLP
TLP(Transmission Line Pulse)與 VF-TLP(Very Fast TLP)主要用於分析 ESD 防護電路的 I-V 行為。
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TLP:建構 ESD 模型、分析耐受能力。
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VF-TLP:模擬高速瞬態事件(如 CDM、IEC),適用於先進製程、高速 IO、RC clamp、Snapback 行為分析。
| 測試項目 | TLP | VF-TLP |
|---|---|---|
| 上升時間 | 0.2 / 2 / 10 ns | 0.2 ns(更高速) |
| 波寬 | 100 ns | 1.25 / 2.5 / 5 ns |
| 最大脈衝電流 | 40A | 30A |
| 最大開路電壓 | 2000V | 1500V |