關(guān)于板級（晶圓級）/系統(tǒng)的ESD方案

概述

ESD（Electro-Static discharge）的意思是“靜電釋放"。ESD是20世紀(jì)中期以來形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護(hù)等的學(xué)科。因此，國際上習(xí)慣將用于靜電防護(hù)的器材統(tǒng)稱為ESD，中文名稱為靜電阻抗器。

ESD（靜電放電）對電子產(chǎn)品造成的破壞和損傷有突發(fā)性損傷和潛在性損傷兩種。所謂突發(fā)性損傷，指的是器件被嚴(yán)重?fù)p壞，功能喪失。這種損傷通常能夠在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢測中能夠發(fā)現(xiàn)，因此給工廠帶來的主要是返工維修的成本。而潛在性損傷指的是器件部分被損，功能尚未喪失，且在生產(chǎn)過程的檢測中不能發(fā)現(xiàn)，但在使用當(dāng)中會使產(chǎn)品變得不穩(wěn)定，時好時壞，因而對產(chǎn)品質(zhì)量構(gòu)成更大的危害。這兩種損傷中，潛在性失效占據(jù)了90%，突發(fā)性失效只占10%。也就是說90%的靜電損傷是沒辦法檢測到，只有到了用戶手里使用時才會發(fā)現(xiàn)。手機(jī)出現(xiàn)的經(jīng)常死機(jī)、自動關(guān)機(jī)、話音質(zhì)量差、雜音大、信號時好時差、按鍵出錯等問題有絕大多數(shù)與靜電損傷相關(guān)。也因為這一點(diǎn)，靜電放電被認(rèn)為是電子產(chǎn)品質(zhì)量的潛在殺手，靜電防護(hù)也成為電子產(chǎn)品質(zhì)量控制的一項重要內(nèi)容

ESD的分類：

1. 在大型制造產(chǎn)線、加工車間、流水作業(yè)產(chǎn)線等場景，都會存在環(huán)境類ESD現(xiàn)象，這類ESD屬于工程類的， 需要對場地、產(chǎn)線、人員、機(jī)械進(jìn)行防靜電處理，主要措施是接地釋放靜電，控制環(huán)境類的溫濕度， 會使用到防靜電工作臺、防靜電離子風(fēng)扇、防靜電包裝袋等等，  這類工程類的靜電處理在國內(nèi)已經(jīng)非常成熟了；主要用于生產(chǎn)車間

2. 在質(zhì)量檢測研究院、第三方實驗室中會使用到ESD Gun 進(jìn)行靜電抗擾度測試；這是所有帶電工作的產(chǎn)品必須要做的一項測試， 這項測試如果測試失敗，產(chǎn)品不能上市銷售；成品的ESD抗擾度測試是指人員操作ESD Gun對產(chǎn)品進(jìn)行打靜電處理，采用的方式有接觸式和隔空式，給產(chǎn)品打4KV 、8KV、16K、20KV等甚至再高些的電壓; 看成品是否出現(xiàn)死機(jī)，損失等一些現(xiàn)象，來評估成品是否符合CE 和FCC 關(guān)于靜電抗擾度的標(biāo)準(zhǔn)， 符合就可以出報告，以便于產(chǎn)品上市發(fā)布，不符合那么產(chǎn)品需要整改. 這里會使用一個產(chǎn)品就是 ESD Gun ；  從2015年開始 隨著國內(nèi)各個大企業(yè)（如華為 VIVO  OPPO  京東方 天馬微電子等）對ESD 抗擾度更加嚴(yán)格，傳統(tǒng)使用ESD Gun的測試已經(jīng)不能滿足產(chǎn)品品質(zhì)的需要， 已開始采用機(jī)械自動測試方式替代ESD Gun人員操作了,會使到 SmartZap 和SmartScan-ESD 系統(tǒng)：

SmartZap *替代ESD Gun 的工作， 用機(jī)械手臂替代人員操作，能對被測試物進(jìn)行拍照建立模型、定位、去靜電處理的等等， 測試數(shù)據(jù)更加精確，能規(guī)避人員操作的誤差；

SmartZap 自動化靜電抗擾度測試系統(tǒng) （圖）

SmartScan-ESD-350/550 System ---- 智能化ESD掃描測試系統(tǒng)： 這個ESD測試系統(tǒng)是SmartZap 的升級系統(tǒng)， SmartScan-ESD 系統(tǒng)*擁有SmartZap的功能， 優(yōu)點(diǎn)就是能對放電區(qū)域進(jìn)行分析，利用probe探測放電區(qū)域的電流分布，電場 與磁場的值 ；該系統(tǒng)主要被用于產(chǎn)品的研發(fā)與測試分析

這一類ESD 可以理解為板級的ESD 

3. 2017年開始國家加大半導(dǎo)體，芯片等相關(guān)公司的投資， 在武漢，廈門 合肥 南京 杭州  成都等城市建立一大批Fab廠，同時也支持一大批IC 設(shè)計公司發(fā)展， 在這一波的發(fā)展中，晶圓級的ESD發(fā)展得到促進(jìn)， 很多廠會購買TLP系統(tǒng) ---- 傳輸線脈沖測試系統(tǒng)，用于半導(dǎo)體器件和晶圓的IV曲線特性測試、SOA測試、漏電測試；  很多產(chǎn)品上會用到比如：TVS 管、 ESD保護(hù)器件、觸摸屏、指紋識別、晶圓等等；

TLP----傳輸線脈沖測試系統(tǒng)

湖南格雷柏林電子專業(yè)從事EMI ESD 領(lǐng)域的研究，愿與各位多多交流