有了静电枪做器件和芯片的ESD检测，为何还需要TLP测试？

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很多电子芯片和器件的厂商在进行ESD检测时，都是采用静电放电枪对器件和芯片管脚注入的方式来检测ESD敏感度，但是，这种测试方法存在很大的缺陷性。因此，越来越多的电子厂商开始引进TLP测试方法做ESD的检测。
下面以二极管为例，说明TLP测试与静电枪测试的区别和优缺点：

一：静电枪测试

1995年，IEC61000-4-2标准规定了人体金属模型（HMM）的放电波形，并给出了静电辐照测试标准。静电枪多用于电子产品系统级的静电放电检测。

测试方法:

静电枪放电尖端接触二极管引脚，向引脚注入电流，测量后检测二极管电性。

测试波形符合IEC61000-4-2人体金属模型。

测试结果：

得到静电枪的充电电压与二极管击穿的关系。

二：TLP测试

2010年，IEC提供了元件级TLP测试标准：IEC62615:2010 Electrostatic discharge sensitivity testing – Transmission linepulse (TLP) – component level。TLP测试多用于元件级的静电放电检测。

ESDEMC公司的TLP测试方法：

（1）基本原理图

TLP脉冲发生器基本结构：长度为L的充电线(TL1)，开关(S1)和高压电源(V0) 。

•标准TLP的典型值为100ns脉冲宽度，1ns上升时间

•逐步增加脉冲幅度（V0的电压值），直至DUT出现故障或达到最大电压

•能够测量并记录每一个脉冲注入时的电流波形和电压波形

• DUT故障通常通过SMU测量DC漏电流来判断

•通常取脉冲时间70%-90%区域（测量窗口）的测量值来获取I-V曲线。

（2）测试连接图

测试结果：

A.  I-V曲线和漏电流曲线; 从中可得到二极管的失效等级与二极管的端电压，电流的关系。可提供二极管失效等级与脉冲宽度和注入能量的联系。

B. 脉冲注入时，二极管的端电压和流经二极管的电流波形。从测试结果可直观看出二极管在受到高电压脉冲注入时的反应。

HMM测试与TLP测试的对比差异

HMM测试：

（1）优点：测量注入波形符合IEC61000-4-2标准，人们普遍认为HMM波形更接近实际的ESD波形。

（2）缺点：

A. 测量结果不稳定：由于标准的规定并不严格，不同静电枪的注入波形差异可达30%，并且同一静电枪的注入波形也不稳定。由于HMM测试时为手持放电枪，所以每次的测量结果都有可能存在较大差异。

B. 测量所得的有效信息较少：不能通过测量结果确定二极管失效时两端的电压等级。所得的电压等级是静电枪的充电电压等级。

C. 测量耗时较长，靠人工手动完成各电压等级的测量。

TLP测试：

（1）优点

A. 测量结果稳定：由于TLP波形可重复性好，噪声分量低，测试时波形注入是通过TLP测试夹具，所以测量结果的一致性好。

B.可得到大量二极管的ESD有效信息：

通过测试结果可知二极管的失效等级与二极管的端电压，电流之间的关系。

I-V曲线可提供二极管的导通，击穿电压，瞬时阻抗等信息，可用于二极管的建模。

通过脉冲注入时所测的电压电流波形可知二极管不同ESD电压等级下的阻抗特性。

C.测量系统先进，耗时短。ESDEMC公司的TLP测量系统由软件控制，只需在测量开始前设置好参数，后续工作全部自动化控制完成。可保存记录所有的测量数据。

（2）缺点：注入波形为理想方波波形，不同于常见的HMM，HBM等静电波形。

总的来说，从检测二极管的ESD特性角度来讲，TLP测试方法远优于HMM测试方法。正因为TLP测试的先进性，越来越多的电子器件公司把TLP测试纳入到了产品ESD测试的范围内。

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有任何技术等方面的问题，欢迎与我们联系：info@esdemc.com

tjuhxz

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lynang

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qwertyu6140

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