محاكيات HBM / MM ESD لاختبار أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة: مراجعة شاملة LISUN ESD-883D

المستخلص:

يعد التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) أحد الأسباب الرئيسية للفشل في أجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة (ICs). في صناعة أشباه الموصلات، يعد اختبار ضعف التفريغ الكهروستاتيكي أمرًا ضروريًا لضمان متانة وموثوقية المكونات. يستكشف هذا البحث أهمية محاكيات التفريغ الكهروستاتيكي لنموذج جسم الإنسان (HBM) ونموذج الآلة (MM)، مع التركيز على LISUN ESD-883D محاكيات HBM / MM ESD، والتي تم تصميمها خصيصًا لاختبار الدوائر المتكاملة. سوف نفحص ميزات ومبادئ عمل ومزايا هذه المحاكيات في اختبار التفريغ الكهروستاتيكي، بالإضافة إلى تقديم رؤى تفصيلية حول مواصفاتها التقنية وتطبيقاتها في اختبار أشباه الموصلات.

1. مقدمة

في تصنيع واختبار أجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة، يعد التفريغ الكهروستاتيكي أحد أكثر أسباب الفشل شيوعًا. يمكن أن يتسبب التفريغ الكهروستاتيكي في حدوث تلف فوري وتدهور طويل الأمد في أداء الأجهزة. أدت الحاجة إلى اختبار تحمل هذه الأجهزة للتفريغ الكهروستاتيكي إلى تطوير معدات متخصصة مثل محاكيات التفريغ الكهروستاتيكي لنموذج جسم الإنسان (HBM) ونموذج الآلة (MM).

ستركز هذه المقالة على دور محاكيات HBM وMM ESD في اختبار أجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة، مع تسليط الضوء على LISUN ESD-883D محاكي التفريغ الكهروستاتيكي HBM/MM. تم تصميم هذا المحاكي خصيصًا لتقييم قوة التفريغ الكهروستاتيكي للدوائر المتكاملة، مما يوفر بيئة اختبار خاضعة للرقابة وقابلة للتكرار.

2. فهم نماذج ESD: HBM وMM

يمكن أن يحدث التفريغ الكهروستاتيكي بأشكال مختلفة، ولكن نموذجي HBM وMM هما النموذجان الأكثر استخدامًا في اختبار أجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة. يحاكي كلا النموذجين أحداث تفريغ كهروستاتيكي مختلفة بناءً على مصدر التفريغ ومستويات الطاقة المرتبطة به.

• نموذج جسم الإنسان (HBM): نموذج جسم الإنسان هو نموذج مستخدم على نطاق واسع يحاكي حدث التفريغ الكهروستاتيكي الناتج عن تفاعل الإنسان مع الأجهزة الإلكترونية. ويستند إلى افتراض أن جسم الشخص المشحون بجهد معين يفرغ شحنته عندما يتلامس مع جهاز. يتكون نموذج جسم الإنسان عادةً من مكثف بسعة 100 بيكوفاراد مشحون بجهد معين، والذي يفرغ شحنته عبر مقاومة 1.5 كيلو أوم في الجهاز قيد الاختبار (DUT). يحاكي نموذج جسم الإنسان طاقة التفريغ الكهروستاتيكي التي قد يتعرض لها الجهاز عند لمسه من قبل الإنسان.

المعالم الرئيسية لـ HBM:
المكثف: 100 بيكو فاراد
المقاومة: 1.5 كيلو أوم
الجهد النموذجي: 0-8 كيلو فولت

• نموذج الآلة (MM): نموذج الآلة هو نموذج آخر شائع الاستخدام يحاكي حدث التفريغ الكهروستاتيكي الناتج عن ملامسة الآلات أو الأدوات الموصلة. يعتمد نموذج الآلة على افتراض حدوث التفريغ من آلة أو أداة معدنية إلى جهاز قيد الاختبار، ويستخدم مكثفًا بسعة 200 بيكو فاراد مع دائرة قصر مباشرة (مقاومة 0 Ω) لتوصيل التفريغ. ينتج عن هذا النموذج عادةً أوقات صعود أسرع وتيارات ذروة أعلى مقارنةً بـ HBM.

المعالم الرئيسية للMM:
المكثف: 200 بيكو فاراد
المقاومة: 0 أوم
الجهد النموذجي: 0-500 فولت

3. أهمية محاكيات HBM / MM ESD لاختبار أشباه الموصلات

تواجه صناعة أشباه الموصلات ضغوطًا مستمرة لتحسين موثوقية ومتانة الأجهزة، وخاصة في عصر التصغير حيث أصبحت الدوائر المتكاملة حساسة بشكل متزايد للتفريغ الكهروستاتيكي. يعد اختبار أجهزة أشباه الموصلات لمعرفة مدى قابليتها لأحداث التفريغ الكهروستاتيكي أمرًا بالغ الأهمية لتقليل الأعطال الميدانية وإطالة عمر المنتج وضمان الامتثال لمعايير الصناعة.

• التحقق من صحة التصميم: تساعد محاكيات HBM وMM ESD مصنعي أشباه الموصلات على التحقق من صحة تصميماتهم، مما يضمن قدرة الأجهزة على تحمل أحداث ESD المحتملة أثناء التشغيل.
• ضمان الجودة: تضمن أجهزة محاكاة التفريغ الكهروستاتيكي أن المنتجات شبه الموصلة تلبي معايير الصناعة، مثل تلك التي وضعتها JEDEC وIEC، لتسامح التفريغ الكهروستاتيكي.
• تحليل الفشل: تُستخدم محاكيات التفريغ الكهروستاتيكي أيضًا لتحديد عيوب التصميم التي قد تجعل الأجهزة أكثر عرضة للتفريغ الكهروستاتيكي.

4. ال LISUN ESD-883D محاكي التفريغ الكهروستاتيكي HBM/MM لاختبار الدوائر المتكاملة

إنّ LISUN ESD-883D يعد محاكي التفريغ الكهروستاتيكي HBM/MM أداة متطورة مصممة لاختبار مقاومة التفريغ الكهروستاتيكي للأجهزة شبه الموصلة والدوائر المتكاملة. يمكن لهذا المحاكي توليد نبضات HBM وMM، مما يجعله حلاً مثاليًا لاختبار التفريغ الكهروستاتيكي الشامل في صناعة أشباه الموصلات.

ملامح LISUN ESD-883D:

• يدعم كل من نموذجي HBM وMM للاختبار المرن
• جهد قابل للتعديل من 0 إلى 15 كيلو فولت لـ HBM ومن 0 إلى 500 فولت لـ MM
• أوضاع اختبار متعددة بما في ذلك النبضات الفردية والمستمرة والتلقائية
• الدقة في تكرار النبضات ووقت الارتفاع ومدة التفريغ
• ميزات السلامة بما في ذلك الحماية من الجهد الزائد واكتشاف ماس كهربائي
• دقة عالية في قياس وتحليل أحداث التفريغ الكهروستاتيكي

مواصفات أساسية

الموديل	LISUN ESD-883D
جهد نبضة HBM	0 - 15 ك.ف.
جهد النبضة MM	0 - 500 V
المكثف (HBM)	100 الجبهة الوطنية
المكثف (مم)	200 الجبهة الوطنية
تفريغ المقاوم	1.5 كيلو أوم (HBM) / 0 أوم (MM)
نوع نبضة الاختبار	مفرد، مستمر، تلقائي
مدة النبض	قابل للتعديل، 100 نانوثانية – 1 ميكروثانية
دقة	± 1٪

مبدأ العمل:

إنّ LISUN ESD-883D يعمل هذا الجهاز عن طريق شحن مكثف إلى جهد محدد وتفريغه في الجهاز الذي يتم اختباره. تم تصميم جهاز المحاكاة لإعادة إنتاج أحداث التفريغ الكهروستاتيكي الواقعية مع التحكم الدقيق في مدة النبضة والجهد ووقت الارتفاع. يتم إنشاء نبضات HBM وMM بناءً على معايير الصناعة، مما يضمن اختبار الأجهزة في ظل ظروف تعكس بدقة سيناريوهات ESD في العالم الحقيقي.

5. التطبيقات في اختبار أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة

إنّ LISUN ESD-883D يتم استخدامه بشكل أساسي في التطبيقات التالية:

• اختبار الدوائر المتكاملة وأشباه الموصلات: تم تصميم جهاز المحاكاة لتقييم مقاومة التفريغ الكهروستاتيكي للدوائر المتكاملة، والترانزستورات، والثنائيات، ومكونات أشباه الموصلات الأخرى.
• اختبار الامتثال: يساعد الشركات المصنعة على التأكد من أن منتجاتها تلبي المعايير العالمية لتحمل التفريغ الكهروستاتيكي، بما في ذلك معايير JEDEC وIEC وISO.
• تحليل الفشل: من خلال تطبيق نبضات التفريغ الكهروستاتيكي على جهاز قيد الاختبار، يمكن للمصنعين محاكاة ظروف التفريغ الكهروستاتيكي في العالم الحقيقي ومراقبة أوضاع الفشل المحتملة، مما يمكنهم من إجراء التعديلات التصميمية اللازمة.
• تطوير المنتج: LISUN ESD-883D يساعد المهندسين في تحديد نقاط الضعف في تصميمات أشباه الموصلات الخاصة بهم وإجراء التحسينات لتعزيز متانة التفريغ الكهروستاتيكي.

6. اختتام

تعتبر محاكيات HBM وMM ESD أدوات أساسية لاختبار مرونة أجهزة أشباه الموصلات والدوائر المتكاملة ضد التفريغ الكهروستاتيكي. LISUN ESD-883D محاكيات HBM / MM ESD توفر حلولاً شاملة ومرنة ودقيقة لاختبار الدوائر المتكاملة والتأكد من أنها تلبي معايير الصناعة لتحمل التفريغ الكهروستاتيكي. بفضل ميزاتها المتقدمة والتحكم الدقيق والأداء القوي، LISUN ESD-883D يعد أحد الأصول القيمة في عملية اختبار أشباه الموصلات.

مراجع حسابات

"التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) وأجهزة أشباه الموصلات"، معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات بشأن موثوقية الأجهزة والمواد.
IEC 61000-4-2: معيار اختبار مناعة التفريغ الكهروستاتيكي.
LISUN ESD-883D معلومات المنتج LISUN مجموعة. 

العلامات:ESD-883D