众所周知，半导体测试贯穿了半导体整个产业链，从芯片设计、晶圆制造以及最后的芯片封装环节都需要进行相应的测试，以保证产品的良率。测试设备主要有芯片测试机、IC探针台和分选机等三大类设备。在用芯片测试机对芯片测试的过程中，ESD测试指标是一项非常关键的指标来表征芯片的可靠性，今天和大家分享在芯片测试中的ESD测试。

                  什么是ESD

ESD是英文：Electro-Static discharge 的缩写，即"静电放电"的意思。

                   ESD对芯片的影响

芯片级ESD，我们日常使用芯片时，时不时会用手拿芯片，或者用镊子拿芯片，都会有或多或少的ESD。其实在我们平常的环境或者实验室环境是没有那么高的ESD的，通常的芯片是扛得住的，不会对芯片造成致命伤，而在生产线上的ESD可能会比较高，注重良率的地方，会比较强调带静电手环，静电手套等。

在典型工作环境中，人体电容约为150pf，如果感应的电荷量约0.6μC，那么就会导致4 KV的静电势，这时人体所带静电能量是1.2毫焦耳。我们试想带电人体作用在集成电路上，会发生什么呢？它会产生一个强电场然后击穿集成电路内部的一些绝缘体或PN结；它会对集成电路内部的元器件放电，虽然时间非常短，典型值约10ns~100ns，但瞬间电流可达1A~10A，这足以造成半导体器件的热破坏。因为人体活动范围大，而人体静电又容易被人们忽视，所以人体静电放电往往是引起半导体器件静电损伤的主要原因之一，它对半导体器件的危害最大。

因ESD产生的原因及其对积体电路放电的方式不同，ESD目前被分类下列四类: 

HBM，这个模型建立是模拟人手接触碰芯片，人体等效电阻为1.5K，等效电容约为100pF。如下图所示：　　

                                                                   HBM等效电路图

               HBM电流波形图

                  测试值参考表

                                                                         ESD测试机

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ESD测试是在半导体可靠性测试期间进行的，对于半导体设计的开发和半导体制造的最终生产过程中的质量保证都是必不可少的。在全球测试机市场中，测试机生产产品大部分被美国、日本、台湾等垄断，国内测试机生产厂家极少，只有深圳泰克光电、长川科技等企业有生产能力，其中在ESD测试中，深圳泰克光电也是国内为数不多的，在芯片测试机领域ESD测试的技术水平已经达到日本、台湾企业的水平企业。属于后起之秀的一匹黑马，也代表了国内芯片测试机领域ESD测试的最高水平。

ESD测试通常会搭载在LED芯片测试机中使用，如深圳泰克光电的全自动倒装 LED 芯片测试机中就搭载了泰克光电4KV 版本的ESD放电测试仪。

      泰克光电倒装LED芯片测试机

泰克光电全自动倒装 LED 芯片测试机具有以下功能特点：

• Prober & Tester 整合一体机设计，具有业界领先的测试速度与精度；
  
• 日制高精密丝杆导轨，机械刚性强，使用寿命长，同时与精密光栅尺组合实现运动全闭环控制，具有超高精度的定位精度与长期运行的精度稳定性；
  
• 整机采用仪用大理石平台与整机下沉式设计，具有极好的运行平稳性；
  
• 机构尺寸优化缩小，提高厂房利用率；
  
• 自主研发的实时称重式主动电极寻边器，能有效的控制好每次测试时探针与芯片电极之接触力度，保证针痕的一致性；
  
• 自主倒装收光 结构，具有更高的光学灵敏度与精度，适用于最大 6“ [*注 1] 之Mini-LED 芯片、常规倒装芯片、CSP 芯片测试；
  
• 可选配 1“、1.5”、2”之积分球，配置 7 档滤光片，以适用于不同亮度之芯片测试要求，可测量微电流点亮；
  
• 多针设计，可实现多颗同时测量之要求，提高机器的测试产能；
  
• 具有自动清针功能；
  
• 机器配置有变倍针痕拍照相机，生产中自动拍摄针痕确认功能，保证稳定生产；