【国家计量标准(JJ)】 集成电路静电放电敏感度测试设备校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1238—2010
集成电路静电放电敏感度
测试设备校准规范
Calibration Specification for the Testing System for MicrocircuitsElectro-staticDischarge（ESD)Sensitivity2010-01-05发布
2010-04-05实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1238--2010
集成电路静电放电敏感度
测试设备校准规范
CalibrationSpecificationfortheTestingSystemforMicrocircuitsElectro-staticDischarge(ESD)Sensitivity
JJF1238--2010
本规范经国家质量监督检验检疫总局于2010年1月5日批准，并自2010年4月5日起施行。
归口单位：全国无线电计量技术委员会起草单位：中国电子技术标准化研究所本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：
JJF1238-2010
吴京燕
（中国电子技术标准化研究所）参加起草人：
陈大为（中国电子技术标准化研究所）1
引用文献·
术语·
概述·
计量特性·
校准条件·
环境条件
测量标准及其他设备：
校准项目及校准方法
校准结果的表述·
复校时间间隔免费标准bzxz.net
JJF1238—2010
附录A集成电路静电放电敏感度测试设备校准证书内页格式.
附录B集成电路静电放电敏感度测试设备校准不确定度分析(1)
（2）
（4）
（5）
1范围
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集成电路静电放电敏感度测试设备校准规范本规范适用于集成电路静电放电敏感度测试设备（人体放电模型HumanBodyModel，简称HBM）的校准。
引用文献
GJB548B-2005微电子器件试验方法和程序（方法3015）使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3术语
3.1衰减时间decaytimes
放电电流从100%峰值衰减到36.8%峰值所需的时间。3.2振荡电流ringingcurrent
放电电流波形中抖动、不连续点电流幅度。4概述
集成电路静电放电敏感度测试设备（简称ESD设备）主要模拟产生自然界中人体可能带有的静电电压，并将产生的静电电压施加到被测器件上，以考察器件的抗静电能力。其主要结构如图1所示：
高压源
测试座
图1集成电路静电放电敏感度测试设备结构示意图5计量特性
短路电流参数（人体模型HBM）
峰值电流Is：士(0.2～6)A
：上升时间t
衰减时间td：150ns
振荡电流I.：
范围：士10%
范围：(210)ns
范围：士20ns
范围：<15%1p
注：被校准设备具体量程以GJB548B--2005方法3015为准。6校准条件
6.1环境条件
6.1.1环境温度：（23士5）℃。6.1.2环境相对湿度：30%～75%。JJF1238—2010
6.1.3交流电源电压：（220士11)V；（50士1)Hz。6.2测量标准及其他设备
6.2.1数字示波器
最小带宽：≥350MHz；
上升时间最大允许误差：土350ps。6.2.2宽带电流探头
带宽：≥1GHz；
最大允许误差：士5%。
6.2.320dB衰减器
带宽：≥1GHz；
最大允许误差：士5%。
校准项目及校准方法
设备在进行校准前应按说明书要求预热。并检查校准用测试插座连接性、校准环境静电防护设施的正常性。
7.1短路电流（人体模型HBM）参数校准7.1.1校准设备连接如图2所示。电流探头和
衰减器
ESD设备
测试座
图2校准连接框图
高速宽带示波器
7.1.2选择被校设备测试座上引线最长的通道为被校准通道，将被校准通道（设置为放电通道）与地端（设置为GND通道）用短路线相连并接入电流探头，数字示波器通过20dB衰减器与电流探头相连。电流探头正端面向放电通道侧。7.1.3被校设备设置放电模型为人体模型（HBM)，按表1的试验等级设置充电电压，通过电流探头和衰减器用示波器测量ESD电流波形参数。7.1.4调节示波器的垂直刻度和水平刻度，使测量波形位于示波器恰当的位置上。按图3、图4所示，测量短路电流的峰值电流I。、上升时间t、衰减时间td、振荡电流I，各参数。
当把示波器的时间测量刻度调节到5ns/div（每格），以波形下降趋势线的向上延伸与波形上升沿的交互点（图3中A点）为峰值电流I。2
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表1ESD试验等级及对应电参数
模拟充电电压
I。电流峰值
5ns/div
短路电流的峰值电流I。、上升时间、振荡电流I，波形36.8%
100ns/div
图4短路电流的衰减时间波形
上升时间t，为10%峰值到90%峰值之间的时间；衰减时间ta为峰值到36.8%峰值之间的时间；范围
振荡电流1，为放电电流波形中抖动、不连续点的电流幅度。一般小于15%峰值电流Ip。
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7.1.5将峰值电流、振荡电流测量结果记录于附录A表1中，上升时间、衰减时间测量结果记录于附录A表2中。
7.1.6对于同-通道上不同放电电压下电流波形参数校准点，重复7.1.37.1.5的校准步骤。
7.1.7对于其他的通道，选放电电压士1kV下的电流波形参数为验证点，重复7.1.3～7.1.5的校准步骤，校准整个设备所有通道。将峰值电流、振荡电流测量结果记录于附录A表3中，上升时简、衰减时间测量结果记录于附录A表4中。8校准结果的表述
集成电路静电放电敏感度测试设备的校准结果用校准证书或校准报告表达，证书或报告至少包括以下信息：
a）标题，如“校准证书”或“校准报告”；b）实验室名称和地址；
c）进行校准的地点（如果不在实验室内进行校准）：d）校准证书或报告的唯一性标识（如编号）、每页和总页数的标识；e）送校单位的名称和地址；
f）校准的集成电路静电放电敏感测试设备名称、型号和编号：g）进行校准的日期，校准环境（温、湿度等）；当接受日期对校准结果的有效性有影响时还应注明被校对象的接收日期：h）校准所依据的技术规范名称及代号；i）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；i）校准结果及其测量不确定度的说明；k）校准证书或校准报告签发人、校准人、审核人等效标识，以及签发日期；1）校准结果仅对被校对象有效的声明：m）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。9复校时间间隔
集成电路静电放电敏感度测试设备的复校时间用户可根据使用情况决定，建议复校时间间隔为1年，必要时可随时送校。4
附录A
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集成电路静电放电敏感度测试设备校准证书内页格式工作正常性：正常口
、短路电流波形参数校准
测量值
不正常
I，峰值电流
0.30A～0.36A
峰值电流、振荡电流
I.振荡电流
测量不
确定度
0.36A~-0.30A
0.60A~0.73A
0.73A-0.60A
1.20A~1.46A
1.46A～-1.20A
2.40A~2.94A
-2.94A~—2.40A
4.80A~5.86A
-5.86A~-4.80A
测量值
表2上升时间、衰减时间
t，上升时间
标准测量值
2ns~10ns
2ns~10ns
2ns~10ns
2ns~10ns
2ns10ns
2ns10ns
2ns~10ns
2ns10ns
2ns~10ns
2ns10ns
测量不确定度
标准测量值
<15%1p
<15%1，
<15%I,
<15%1，
<15%I，
<15%Ip
<15%1,
ta衰减时间
130ns~170ns
130ns~170ns
130ns~170ns
130ns~170ns
130ns~170ns
130ns~170ns
130ns~170ns
130ns~170ns
130ns~170ns
130ns~170ns
测量不
确定度
测量不确定度
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二、各插座通道土1kV短路电流波形参数校准表3峰值电流、振满电流
通道号
通道号
测量值
I，蜂值电流
0.60A~0.73A
-0.73A~-0.60A
测量不
确定度
测量值
表4上升时间、衰减时间
t上升时间
标准测量值
2ns~10ns
2ns~10ns
测量不确定度
测量值
I.振荡电流
<15%I，
<15%1，
ta衰减时间
130ns~170ns
130ns~170ns
测量不
确定度
测量不
确定度
附录B
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集成电路静电放电敏感度测试设备校准不确定度分析B.1校准装置
按照GJB548B一2005《微电子器件试验方法和程序》方法3015建立的人体放电模型（HumanBodyModel，HBM）短路输出电流波形的校准装置有：电流探头、50Q2/20dB同轴固定衰减器、一根50Q同轴电缆以及一台符合校准规范要求的数字示波器组成。校准装置示意图如图B1所示。电流探头
固定衰减器/电缆
数字示波器
图B1ESD设备短路输出电流波形校准装置示意图集成电路静电放电敏感度测试设备（简称ESD设备）HBM模型短路输出电流波形的校准参数有：电流幅度、上升时间。B.2电流幅度参数的测量不确定度分析B.2.1建立不确定度评估的数学模型ESD设备HBM模型的输出短路电流波形如图B2所示，被测量是电流幅度I。以及上升时间t，以下分析针对放电电压4kV（试验等级4），电流幅度标称值2.67A（士10%）为实例进行。
l,100%
(峰值间阻尼振荡）
(未按比例绘制)
图B2ESD设备HBM模型的输出短路电流波形图图B3是ESD设备短路电流波形参数校准装置的直流等效电路，图中Ri.、RA和Z.分别是电流探头负载电阻、固定衰减器的负载电阻和示波器输入阻抗。RA
ESD发生器
校准装置的直流等效电路图
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