元件充电模shi(CDM) ESD被认为是代biaoESD充电和快速放电的首要实际ESD模xing，能够qia如其fendibiao示当今集cheng电路(IC)制造和装配中使用的自动处理设备suo发sheng的情况。到mu前为止，在制造huan境xia的器件处理过程中，IC的ESDsun害的zui大原因是来自充电器件事件，zhe襤uai阋ya阄?酥??

充电器件模xing路xiantu

对IC中更高速IO的不断增长的需求，以及单个封装中集cheng更duo功能的需要，推动封装chi寸变大，因而维chiJEP1572, 3中蘻hi鄣耐萍鰉ubiaoCDMji别将是一个挑战。还ying注意，虽萮uan际趵┱苟詍ubiaoji别可能没有直jie影xiang（至shao低至14 nm），但zhexie高ji技术改进了晶体guanxing能，进而ye能支chi更高IOxing能（传输速率），因此对IO设紁o嗽bei?裕?迪值鼻癿ubiaoji别同yang变de很kunnan。由于不同测试yi的充电电阻不一zhi，襶a?嫉腅SD协hui(ESDA)截止20204年路xiantujian议，CDMmubiaoji别将需要zai次降低，如tu1suo示。

tu1.2010年及以后的充电器件模xing灵min度限值预测（版quansuo有?2016 EOS/ESD协hui）

快速liu览tu1不hui发现CDMmubiaoji别有明显变化，但进一步cha阅ESDA提供的数ju（如tu2suo示）可知，CDM ESDmubiaoji别的fen布预期hui有重大变化。

为何蘻hi鄞吮浠?苤匾?克?赋隽诵枰?捎靡粃hi的方法来测试整个电子行ye的CDM，ying排chuduo种测试biaozhunsuo带来的一xie不一zhixing。现在，确bao制造ye针对ESDA蘻hi鄣腃DM路xiantu做好适当zhun备比以往任何时候都更重要。zhe种zhun备的一个guan键方面是确bao制造ye从各半礿i逯圃靤hang收到的guan于器件CDM鲁棒xing水平的数ju是一zhi的。对一个协调一zhi的CDMbiaozhun的需求从来没有像现在zheyangqiang烈。zai加上chi续不断的技术进步，IOxing能yehuide到提高。zhe种对更高IOxing能的需要（以及降低引脚电rong的需要），po使IC设紁o嗽北鹞扪≡瘢?荒芙档蚼ubiaoji别，进而需要更jing密的测量（在ANSI/ESDA/JEDEC JS-002中有薲e鳎?Ⅻ/p>

新联hebiaozhun

在ANSI/ESDA/JEDEC JS-002之前有四种现cunbiaozhun：传蚦he腏EDEC (JESD22-C101)5、ESDA S5.3.16、AEC Q100-0117和EIAJ ED-4701/300-2biaozhun8。ANSI/ESDA/JEDEC JS-002（充电器件模xing、器件ji别）9代biao了将zhe四种现有biaozhun统一为单一biaozhun的一次重大nuli。虽然suo有zhexiebiaozhun都产sheng了有价值的信息，但duo种biaozhun的cun在对行ye不是好事。不同方法常常产sheng不同的通过ji别，duo种biaozhun的cun在要求制造shang支chi不同的测试方法，而有意义的信息并无增加。因此，以xia两点非常重要：IC充电器件抑制能li的单一测量水平是广为人知的，以确baoCDM ESD设计策略de到正确实施；IC的充电器件抑制能li同它将jie触到的制造huan綾hi械腅SD控制水平一zhi。

为了解决zhe个问题，2009年cheng立的ESDA和JEDEC CDM联he工作xiao组(JWG)kai发了JS-002。磗ong猓琂WG希wang根ju引ru场感yingCDM (FICDM)以来suo获de的经验教裠ao訤ICDM进行技术改进10。zui后，JWG希wang尽量减shao对电子行ye的冲击。为了减shao行ye冲击，工作xiao组决定，联hebiaozhun不ying要求购买全新场感yingCDM测试yi，并且通过/失败水苆ie?】赡苡隞EDEC CDMbiaozhun一zhi。JEDECbiaozhun是使用zui广泛的CDMbiaozhun，因此JS-002与当前制造ye对CDM的理解baochi一zhi。

虽然JEDEC和ESDA的测试方法非常相si，但两种biaozhun之间有一xie不同之处需要化解。JS-002还试tu解决一xie技术问题。一xiezui重要问题列蔶iu鐇ia。

biaozhun之间的差yi

?  场板电介zhi厚度

?  用于验zheng系蚦henan閦heng模kuai

?  示波器带宽要求

?  波形验zheng参数

biaozhun的技术问题

?  测羕an?硪?蠖訡DM而言taiman

?  人为dirangJEDECbiaozhun中的脉冲宽度很宽

为了达chengmubiao并实现统一，作出了如xia硬件和测量选择。在为期五年的文件bian制过程中，工作xiao组进行了大量测量才作出zhexie决定。

硬件选择

?  使用JEDEC电介zhi厚度

?  使用JEDEC“硬币”进行波形验zheng

?  jin止在放电路径中使用铁yang体

测量选择

?  系统验zheng/验收需要zui低6 GHz带宽的示波器

?  例行系统验zheng詓hi硎褂? GHz示波器

尽量减shao数jusunhuai并蘻hi垡?氐鐈a调整

?  rangmubiao峰值电liu与现有JEDECbiaozhun一zhi

?  指定与JEDECyaliji别匹配的测试条件；对于JS-002测试结guo，指的是测试条件(TC)；对于JEDEC和AEC，指的是fute(V)

?  对于JS-002，调整场板电ya以提供与传统JEDEC峰值电liu要求对ying的正确峰值电liu

确bao较大封装完全充电

?  为确bao较大封装完全充电，引ru了一个新的程xu

xia面薲e鱶hexie改进。

JS-002硬件选择

JS-002 CDM硬件平台代biao了ESDA S5.3.1探针组件或测试头放电探针同JEDEC JESD22-C101验zheng模kuai和场板电介zhi的结he。tu3suo示为硬件对比。ESDA探针组件的放电路径中没有te定铁yang体。FICDM测试yi制造shang认为，铁yang体是bi要的，增加铁yang体縮hang岣?00 ps的半峰全宽(FWHH)额定zuixiao值，并将Ip2（第二波峰）降至第一波峰Ip1的50%以xia，从而man足传统JEDEC要求。JS-002去掉了此铁yang体，从而消chu了放电中的zhe种限制因素，使de放电波形更zhun确，高带宽示波器在Ip1时kan到的zhen铃现xiang不zaicun在。

tu4显示了ESDA和JEDEC CDMbiaozhun验zheng模kuai的区别。ESDAbiaozhun提供两个电介zhi厚度选项，并结he验zheng模kuai（第二个选项是模kuai和场板之间有一层zuiduo130 μm的额外塑liao薄膜，用于测蕐uan?鹗舴庾案堑钠骷???EDEC验zheng模kuai/FR4电介zhi代biao一个单一xiao/大验zheng模kuai和电介zhi选项，支chi它的JEDECbiaozhun用户要duodeduo。

 JS-002测量选择

在JS-002biaozhun制定的数ju蕑han痡ie段，CDM JWG发现需要更高带宽的示波器才能jing确测量CDM波形。1 GHz带宽示波器未能buzhuo到真正的第襤uan逯怠?u5和tu6薲e髁藌he襤uai恪Ⅻ/p>

例行波形检cha，例如每日或每周的检cha，仍可li用1 GHz带宽示波器进衳iaoＨ欢??圆煌?笛槭ye馐哉镜愕膄en析biao明，高带宽示波器能提供更好的站点间相guanxing。11例行检cha簍u径燃靋ha推荐使用高带宽示波器。年度验zheng或更换/修理测试yi硬件之后祅an閦heng需要高带宽示波器。

biao1.JS-002波形数ju记录biao示例，显示了造chengTC（测试条件）电ya的因素9

测试yiCDM电ya设zhi

CDM JWG同时发现，对于不同测试yi平台，为了获defuhe先前ESDA和JEDECbiaozhun的biaozhun测试波形，实际板电ya设zhi需要有相当大的差yi（例如，te定电ya设zhi为100 V或更大）。zhe在任何biaozhun謝ie济挥兴de鳌?S-002唯一di确定了将第襤uan逯档鏻iu（以糰n馐蕴跫?uo代biao的电ya）suo放到JEDEC峰值电liu水平suo需的偏移或因数。JS-002附录G秠uan擞邢陎i薲e鳌?iao1显示了一个包han此texing祅an閦heng数ju蔰ao?Ⅻ/p>

在设定测试条件xia确bao超大器件完全充电

在JS-002kai发的数ju蕑han痡ie段还发现了一个与测试yi相guan的问题：放电之前，某xie测试系统未将大验zheng模kuai或器件完全充电到设定电ya。不同测试系蚦he拇笾党“宄涞绲缱瑁ㄎ挥诔涞绲鐈uan和场板之间的串联电阻）不一zhi，影xiang到场板电ya完全充电suo需祅an映偈奔洹＝醙uo，不同测试yi的第襤uan逯捣诺绲鏻iu可能不同，影xiangCDM的通过/失败fen类，尤其是大器件。

因此，工作xiao组撰写了详实的附录H（“确定适当的充电延迟时间以确bao大模kuai或器件完全充电?ao??枋隽擞糜谌范ㄆ骷?耆?涞鐂uo需延迟时间的程xu。当出现峰值电liubao和点（Ip基benbaochi稳定，设zhi更长祅an映偈奔鋣e不hui使它改变）蔮ao?de鞔锏搅耸实钡某涞缪映偈奔洌?鐃u7suo示。确定此延迟时间，确bao放电之前，超大器件能够完全充电到设定的测试条件。

tu7.峰值电liu与充电时间延迟guan系tu示例，显示了bao和点/充电时间延迟9

电子行ye逐步采用JS-002

对于采用ESDA S5.3.1 CDMbiaozhun的公司，JS-002biaozhun取代了S5.3.1，ying将S5.3.1fei弃。对于先前使用JESD22-C101的公司，JEDEC可靠xing测试规范文件JESD47（规定JEDEC电子元件的suo有可靠xing测试方法）zui近进行了更新，要求用JS-002代替JESD22-C101（2016年末）。JEDEChui员公司转籬uai絁S-002的过渡时期现已kai始。很duo公司（包括ADI和Intel）已经对suo有新产pinli用JS-002biaozhun进行测试。

国际电工委员hui(IEC)zui近批zhun并更新羢i銫DM测试biaozhunIS 60749-2812。此biaozhun全pan纳ruJS-002作为其指定测试biaozhun。

汽che电子理事hui(AEC)mu前有一个CDMxiao组委员hui，其正在更新Q100-011（集cheng电路）和Q101-005（无yuan器件）che用器件CDMbiaozhun文件以纳ruJS-002，并结heAEC规定的测试使用条件。zhexie工作预计hui在2017年底完cheng并获批zhun。

结语

观察ESDA提供的CDM ESD路xiantu，可知在更高IOxing能的驱动xia，CDMmubiaoji别huiji续降低。制造ye对器件jiCDM ESD耐受电ya的认知比以往任何时候都更重要，而来自不同CDM ESDbiaozhun的不一zhi产pinCDM结guo是无法传达zhe一讯息的。ANSI/ESDA/JEDEC JS-002有jihuicheng为第一个真正的适用于全行ye的CDM测试biaozhun。消chuCDM测试头放电路径中的电rong，可显著改蓀in诺绮ㄐ蔚膠hi量。引ru高带宽示波器用于验zheng，提高到五个测试条件波形验zhengji别，以及baozheng适当的充电延迟时间——suo有zhexie措施显著降低了不同实验蕐e牟馐越醙uo差yi，改善羢u镜慵涞mu芍馗磝ing。zhe对确bao向制造ye提供一zhi的数ju至guan重要。电子行yejie受JS-002biaozhun之后，将觴in躭i更好diying对前方的ESD控制挑战。

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12.  “IEC IS 60749-28，静电放电(ESD)灵min度测试——充电器件模xing(CDM) - 器件ji别”。国际电工委员hui，2017年。