ESD耐性的測試方法耐性

本文對電容器的ESD（Electrostatic Discharge：靜電放電）耐性進行說明。

ESD耐性的測試方法耐性

人體和設(shè)備所攜帶的靜電向整機及電子元件放電時，由于增加了沖擊性的電磁能量，則產(chǎn)品必須具備一定量ESD耐力。

ESD耐性測試方法根據(jù)產(chǎn)生靜電的模型，分為以下三種：

①HBM

②MM

③CDM

其中，我們?yōu)槟f明一般較多用作電容器ESD耐性測試方法的①HBM。

①HBM（Human Body Model：人體模型）：假設(shè)由人體靜電放電時的測試

②MM（Machine Model：機械模型）：假設(shè)由機械靜電放電時的測試

③CDM（Charged Device Model：帶電設(shè)備模型）：假設(shè)由帶電設(shè)備靜電放電時的測試

HBM的ESD測試規(guī)格有AEC-Q200-002和IEC61000-4-2等，HBM模型常熟如下表所示因規(guī)格有所不同。

AEC-Q200-002HBM的ESD測試電路及放電電流波形如圖1、圖2所示。

（i）開關(guān)2為斷開狀態(tài)，開關(guān)1閉合，施加高壓電源，充電用電容器（Cd）存儲電量。

（ii）開關(guān)1斷開，開關(guān)2閉合，電對測試對象電容器（Cx）施加Cd存儲的電量，進行測試。

※Cx：測試對象電容器 Cd：充電用電容器 Rd：放電用電阻 Rc：保護電阻

圖1.HBM的ESD測試電路

圖2.放電電流波形

根據(jù)AEC-Q200-002，HBM的ESD測試流程如圖3所示，級分類如表1所示。根據(jù)圖3的流程進行測試，耐電壓的分級如表1所示進行分類。

圖3.HBM的ESD測試流程

表1.HBM的ESD測試流程

DC：直流接觸放電 AD：空氣放電

電容器靜電容量與ESD耐性的關(guān)系

測試對象電容器的靜電容量對電容器兩端產(chǎn)生的電壓有影響。

圖4.HBM的ESD測試電路

測試對象電容器的靜電容量（Cx）和兩端產(chǎn)生的電壓（Vx）有如下關(guān)系。

電源電壓（Vd）及充電用電容器的靜電容量（Cd）恒定時，測試對象電容器的靜電容量（Cx）越大，測試對象電容器兩端產(chǎn)生的電壓（Vx）越小。

因此一般的測試對象電容器靜電容量越大，ESD耐性有變大的趨勢。

實際上，如電介質(zhì)的種類及厚度之類的設(shè)計上的差異，耐電壓的性能范圍也有不同，并非所有的都如上述的趨勢一樣。

（參考數(shù)據(jù)）多層陶瓷電容器（GCM系列）的ESD耐性

展示了多層陶瓷電容器（GCM系列）的ESD耐性參考數(shù)據(jù)。

圖5. 高介電常數(shù)型電容器的ESD測試結(jié)果（Vd=25kV為測量范圍）