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关于板级(晶圆级)的ESD方案
来源: | 作者:prof566a1 | 发布时间: 2020-02-23 | 1986 次浏览 | 分享到:
更多关于板级(晶圆级)的ESD方案,​格雷柏电子科技​
芯片级、板级、系统级ESD静电抗扰和EMI电磁干扰测试方案定制商。

关于板级(晶圆级)的ESD方案

 

概述

ESD(Electro-Static discharge)的意思是“静电释放”。ESD是20世纪中期以来形成的以研究静电的产生、危害及静电防护等的学科。因此,国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD,中文名称为静电阻抗器

ESD(静电放电)对电子产品造成的破坏和损伤有突发性损伤和潜在性损伤两种。所谓突发性损伤,指的是器件被严重损坏,功能丧失。这种损伤通常能够在生产过程中的质量检测中能够发现,因此给工厂带来的主要是返工维修的成本。而潜在性损伤指的是器件部分被损,功能尚未丧失,且在生产过程的检测中不能发现,但在使用当中会使产品变得不稳定,时好时坏,因而对产品质量构成更大的危害。这两种损伤中,潜在性失效占据了90%,突发性失效只占10%。也就是说90%的静电损伤是没办法检测到,只有到了用户手里使用时才会发现。手机出现的经常死机、自动关机、话音质量差、杂音大、信号时好时差、按键出错等问题有绝大多数与静电损伤相关。也因为这一点,静电放电被认为是电子产品质量最大的潜在杀手,静电防护也成为电子产品质量控制的一项重要内容

 

ESD的分类

1. 在大型制造产线、加工车间、流水作业产线等场景,都会存在环境类ESD现象,这类ESD属于工程类的, 需要对场地、产线、人员、机械进行防静电处理,主要措施是接地释放静电,控制环境类的温湿度, 会使用到防静电工作台、防静电离子风扇、防静电包装袋等等,  这类工程类的静电处理在国内已经非常成熟了;主要用于生产车间

2. 在质量检测研究院、第三方实验室中会使用到ESD Gun 进行静电抗扰度测试;这是所有带电工作的产品必须要做的一项测试, 这项测试如果测试失败,产品不能上市销售;成品的ESD抗扰度测试是指人员操作ESD Gun对产品进行打静电处理,采用的方式有接触式和隔空式,给产品打4KV 、8KV、16K、20KV等甚至再高些的电压; 看成品是否出现死机,损失等一些现象,来评估成品是否符合CE 和FCC 关于静电抗扰度的标准, 符合就可以出报告,以便于产品上市发布,不符合那么产品需要整改. 这里会使用一个产品就是 ESD Gun ;  从2015年开始 随着国内各个大企业(如华为 VIVO  OPPO  京东方 天马微电子等)对ESD 抗扰度更加严格,传统使用ESD Gun的测试已经不能满足产品品质的需要, 已开始采用机械自动测试方式替代ESD Gun人员操作了,会使到 SmartZap 和SmartScan-ESD 系统:

 

SmartZap 完全替代ESD Gun 的工作, 用机械手臂替代人员操作,能对被测试物进行拍照建立模型、定位、去静电处理的等等, 测试数据更加精确,能规避人员操作的误差;

SmartZap 自动化静电抗扰度测试系统 (图)

 

 

SmartScan-ESD-350/550 System ---- 智能化ESD扫描测试系统: 这个ESD测试系统是SmartZap 的升级系统, SmartScan-ESD 系统完全拥有SmartZap的功能, 最大优点就是能对放电区域进行分析,利用probe探测放电区域的电流分布,电场 与磁场的值 ;该系统主要被用于产品的研发与测试分析

这一类ESD 可以理解为板级的ESD 

 

3. 随着中美贸易不断升级,2017年开始国家加大半导体,芯片等相关公司的投资, 在武汉,厦门 合肥 南京 杭州  成都等城市建立一大批Fab厂,同时也支持一大批IC 设计公司发展, 在这一波的发展中,晶圆级的ESD发展得到促进, 很多厂会购买TLP系统 ---- 传输线脉冲测试系统,用于半导体器件和晶圆的IV曲线特性测试、SOA测试、漏电测试;  很多产品上会用到比如:TVS 管、 ESD保护器件、触摸屏、指纹识别、晶圆等等;

TLP----传输线脉冲测试系统

 
 

 

 

 

 

以上系统 华为 3套、浙大大学、北京航空航天大学 、Semtech、韦尔半导体、VIVO、OPPO、APPLe 、LG 、三星、合肥睿力、上海微系统与信息技术研究所等都众多客户在用,是非常好的研发测试工具


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