
HBM是 Human-Body Model的簡稱,即我們(men) 所熟知的ESD靜電放電裏的人體(ti) 放電模型,表征芯片的抗靜電能力,電子工程師都知道這個(ge) 參數越高代表芯片的抗靜電能力越強。但是不同芯片供應商通常都是根據自己的理解、或者自身的經驗、或者合作方的資源、或者芯片適用的應用場景來選取不同的測試標準,標準不同,意味著測試方法或者測試條件就會(hui) 有差異,就無法直接單純從(cong) 規格書(shu) 標注的HBM數字來橫向對比芯片的抗靜電能力。
目前非車規芯片常用的測試標準有ANSI/ESDA/JEDEC JS-001和MIL-STD-883,車規芯片會(hui) 采用AEC Q100-002標準。ANSI(American National Standards Institute),即美國國家標準學會(hui) ;ESDA(Electrostatic Discharge Association),即美國靜電放電協會(hui) ;JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council),即固態技術協會(hui) ;MIL-STD(US Military Standard),即美國軍(jun) 標。
網絡上可以搜到這些標準對HBM的具體(ti) 測試方案,通過對比可以知道,三種標準測試選取的RC值都是R=1.5kΩ、C=100pF,測試的峰值電流和電流波形也沒有明顯差異,但是測試打的脈衝(chong) 數和打脈衝(chong) 的時間間隔完全不同:

在這三種測試條件下相同的芯片會(hui) 表現出什麽(me) 樣的測試數據差異沒辦法做理論分析,隻能采用實際測試來對比,RS722PXK和RS722PXK-Q1采用的是相同的晶粒封裝,分別采用ANSI/ESDA/JEDEC JS-001和AEC Q100-002標準的HBM數據如下:
注:按照JEDEC JEP155,500 V的HBM即能滿足正常的生產(chan) 操作。
可以看出HBM數據差異巨大,因為(wei) 封裝材料對ESD參數的影響因素很小,相同晶粒下芯片的抗靜電能力應該是相當的。MIL-STD-883標準比其他兩(liang) 個(ge) 標準更嚴(yan) 苛,測試數據還會(hui) 更小。當然更嚴(yan) 格來說,取同一批次的樣品、采用不同的測試標準來測試,數據會(hui) 更有說服力,網絡上也可以搜到電子愛好者提供的實測對比數據,總結來看,MIL-STD-883標準最嚴(yan) 苛、測試的HBM數據更小;ANSI/ESDA/JEDEC JS-001標準測試出的HBM數據會(hui) 比較大。
這裏需要強調的是,芯片的ESD測試遵循的規範與(yu) 整機產(chan) 品打ESD測試遵循的規範完全不同,靜電的能量等級更是相差甚遠,並不能直接采用整機的ESD測試設備直接對芯片管腳打ESD測試。在係統級電路設計上,尤其是對外的接口處,需要特別注意防靜電和抗浪湧的保護處理,這些集成芯片都比較嬌貴,不能指望用集成芯片去扮演分立保護器件的功能。


2025-02-14


