关于3mm*3mm芯片CDM性能的问题

沐风彡

     各位大佬们好，本人最近碰到了一个很不寻常的CDM失效的问题
     选5颗芯片送去测试公司做CDM测试，通过IV曲线偏移的方式判断CDM是否失效，测试公司反馈+-2000V均PASS。芯片寄回之后做全功能测试，发现有一颗芯片功能异常，一颗静态功耗增大50%（本公司芯片做完ESD测试若静态功耗增大超过30%则判定ESD测试fail）。将功能fail的芯片送去做失效分析，发现边缘的一个IO的大面积的低压nmos出现了栅氧化层损伤。但是我查阅资料说IO CDM失效部位主要集中在靠近ESD器件的core nmos的栅氧上，这与我失效分析的结果不一致。
     我从CDM的原理分析失效的原因。CDM charge的电荷主要分布在衬底上，而衬底直接连在了GND上。芯片的GND主要接了两部分：1. P+ guardring    2. NMOS的bulk。所以CDM电流也是可以直接通过P+ guardring泄放到VSS的吧？
     对于增强芯片CDM性能的方法来讲，P+ guardring是否也是一个优化的方向？
     还有，一直很疑惑一个点，CDM charge的电荷量和封装的关系？BGA和QFN用的塑封胶都是绝缘体，而且芯片也一样，但从测试结果来看BGA的要优于QFN的。
     请各位大佬帮忙解答一下~

lnxmj

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Anihacyo

   

yian0321 发表于 2023-9-22 18:19
楼上前辈说的应该是同一批次chip 封装尺寸不同，CDM pass level 有差异。
以目前主流的 Thermo fisher的 ...

等效电容指的是单chip还是说和机台一起耦合出来的总的cap？

yian0321

   

Anihacyo 发表于 2023-7-18 09:44
所以想问上面那位前辈说的“Die封装前后的CDM pass能力差异是怎么得出结论的”或许他有实测案例
...

楼上前辈说的应该是同一批次chip 封装尺寸不同，CDM pass level 有差异。
以目前主流的 Thermo fisher的测试机来说，我之前做过验证，相同chip 封装成LQFP100和LQFP176 设备可以测量等效电容值，LQFO176 明显比100的大

Anihacyo

   

copper_hou 发表于 2023-7-20 08:28
是的。相同的FI CDM条件，device的pass voltage：Die > packaged chip > chip on board.
有必要校正一个 ...

想请教，关于“相同的FI CDM条件，device的pass voltage：Die > packaged chip > chip on board.” 是基于理论分析吗？也许是我经验不足，我印象里 裸die是不太能测CDM的

copper_hou

   

Anihacyo 发表于 2023-7-14 10:14
您好，想请教---关于“封装尺寸越大，CDM pass的电压就越低”，是因为相同的电压下，对大尺寸封装产品的c ...

是的。相同的FI CDM条件，device的pass voltage：Die > packaged chip > chip on board.
有必要校正一个普遍的行业认知误区，FI-CDM条件下，待测device上的静电荷是Field inducing决定的，并不是一般意义上实际的电荷。Field inducing一旦去除，device的静电带电状态就不存在了。从这个技术点出发，在分析不同尺寸在FI-CDM的实测数据，就很容易判断预期的结果是怎样的。

Anihacyo

   

沐风彡 发表于 2023-7-18 09:28
裸die没法测ESD吧，机台不适配。

所以想问上面那位前辈说的“Die封装前后的CDM pass能力差异是怎么得出结论的”或许他有实测案例

沐风彡

   

Anihacyo 发表于 2023-7-18 08:06
另外想请教，裸die不封装有哪里可以做CDM测试呀？望推

裸die没法测ESD吧，机台不适配。

Anihacyo

   

copper_hou 发表于 2023-7-15 08:36
至少对FI-CDM是这样的。

最直接的对比情形就是，Chip封装前Die的CDM pass电压值就显著高于封装后的chip ..

另外想请教，裸die不封装有哪里可以做CDM测试呀？望推

沐风彡

   

copper_hou 发表于 2023-7-15 08:36
至少对FI-CDM是这样的。

最直接的对比情形就是，Chip封装前Die的CDM pass电压值就显著高于封装后的chip ...

大佬知道怎么估算CDM测试时芯片的电容吗？

copper_hou

   

Anihacyo 发表于 2023-7-14 10:14
您好，想请教---关于“封装尺寸越大，CDM pass的电压就越低”，是因为相同的电压下，对大尺寸封装产品的c ...

至少对FI-CDM是这样的。

最直接的对比情形就是，Chip封装前Die的CDM pass电压值就显著高于封装后的chip（Die+interconnetions+leads/pads，在FI-CDM中各线路的耦合电容显著增大）。