电容器的ESD耐性

ESD耐性测试方法根据产生静电的模型，分为以下三种：①HBM、②MM、③CDM。

个中，我们为您解释一样平常较多用作电容器ESD耐性测试方法的①HBM。

①

HBM（Human Body Model：人体模型）

：

假设由人体静电放电时的测试

②

MM（Machine Model：机器模型）

：

假设由机器静电放电时的测试

③

CDM（Charged Device Model：带电设备模型）

：

假设由带电设备静电放电时的测试

HBM的ESD测试规格有AEC-Q200-002和IEC61000-4-2等，HBM模型常熟如下表所示因规格有所不同。

规格名

充电用电容器 Cd（pF）

放电用电阻 Rd （）

AEC-Q200-002

150

2000

IEC61000-4-2

150

330

AEC-Q200-002HBM的ESD测试电路及放电电流波形如图1、图2所示。

（i）

开关2为断开状态，开关1闭合，施加高压电源，充电用电容器（Cd）存储电量。

（ii）

开关1断开，开关2闭合，电对测试工具电容器（Cx）施加Cd存储的电量，进行测试。

※Cx：测试工具电容器 Cd：充电用电容器 Rd：放电用电阻 Rc：保护电阻

图1.HBM的ESD测试电路

图2.放电电流波形

根据AEC-Q200-002，HBM的ESD测试流程如图3所示，级分类如表1所示。
根据图3的流程进行测试，耐电压的分级如表1所示进行分类。

图3.HBM的ESD测试流程

表1.HBM的ESD测试流程

分类

超大耐电压

1A

500V（DC）以下

1B

0.5kV（DC）以上 1kV（DC）以下

1C

1kV（DC）以上 2kV（DC）以下

2

2kV（DC）以上 4kV（DC）以下

3

4kV（DC）以上 6kV（DC）以下

4

6kV（DC）以上 8kV（DC）以下

5A

8kV（DC）以上 12kV（AD）以下

5B

12kV（AD）以上 16kV（AD）以下

5C

16kV（AD）以上 25kV（AD）以下

6

25kV（AD）以上

DC：直流打仗放电 AD：空气放电

测试工具电容器的静电容量对电容器两端产生的电压有影响。

图4.HBM的ESD测试电路

测试工具电容器的静电容量（Cx）和两端产生的电压（Vx）有如下关系。

电源电压（Vd）及充电用电容器的静电容量（Cd）恒定时，测试工具电容器的静电容量（Cx）越大，测试工具电容器两端产生的电压（Vx）越小。

因此一样平常的测试工具电容器静电容量越大，ESD耐性有变大的趋势。

实际上，如电介质的种类及厚度之类的设计上的差异，耐电压的性能范围也有不同，并非所有的都如上述的趋势一样。

展示了多层陶瓷电容器（GCM系列）的ESD耐性参考数据。

工具产品

GCM系列/0402inch尺寸/X7R特性/50V

测试条件

充电用电容器 = 150pF 放电电阻 = 2000 施加电压次数 = 正负极各5次 样品数 = 各10个

丈量器

ESD测试机（噪声研究所） ・本体 ... ESS-200AX ・放电枪 ... Model TC-815D

样品状态

覆盖硅树脂以防表面透露

周围环境

225℃、30～60%RH

剖断标准

绝缘电阻　1M

图5. 高介电常数型电容器的ESD测试结果（Vd=25kV为丈量范围）