電容
電容指南
電容器的靜電放電阻
電容的 ESD（靜電放電）抗性說明如下。
抗靜電測試方法
當向人或設備充電的靜電向電子裝置或元件放電時，會產生電磁能量衝擊；因此電容器必須具有恒定的 ESD 電阻或更高。
根據產生靜態的模型，有三種測試方法可測試 ESD 電阻：(1) HBM、(2) MM 和 (3) CDM，如下所示。
在這些測試中，(1) HBM 是電容抗 ESD 最常使用的測試方法，以下將加以說明。
| ① | HBM (人體模型） | ： | 測試基於人體釋放靜電的假設 |
| ② | MM (機器型號) | ： | 假設靜電從機器中排出而進行的測試 |
| ③ | CDM (充電裝置模型） | ： | 假設靜電從通電裝置中釋放而進行的測試 |
HBM 的靜電放電測試標準有 AEC-Q200-002、IEC61000-4-2 等，不同標準的 HBM 型號常數不同，如下表所示。
| 標準 | 充電電容 Cd（pF） | 放電電阻 Rd （Ω） |
|---|---|---|
| AEC-Q200-002 | 150 | 2000 |
| IEC61000-4-2 | 150 | 330 |
AEC-Q200-002 的 HBM ESD 測試電路和放電電流波形如圖 1 和圖 2 所示。
| （i） | 當開關 2 開啟時，開關 1 閉合，並施加高壓電源以在充電電容器 (Cd) 中累積電力。 |
| （ii） | 開關 1 打開，開關 2 閉合，將 Cd 中累積的電力加到測試電容 (Cx) 上以執行測試。 |
※Cx：測試電容器，Cd：充電電容，Rd：放電電阻，Rc：保護電阻
在AEC-Q200-002中，HBM的靜電放電測試流程如圖3所示，等級分類如表1所示。測試依圖三流程執行，耐壓等級依表一分類。
表 1.HBM ESD 測試流程
| 分類 | 最大耐壓 |
|---|---|
| 1A | 小於 500V (DC) |
| 1B | 0.5 kV (DC) 或以上，小於 1 kV (DC) |
| 1C | 1 kV (DC) 或以上，小於 2 kV (DC) |
| 2 | 2 kV (DC) 或以上，小於 4 kV (DC) |
| 3 | 4 kV (DC) 或以上，小於 6 kV (DC) |
| 4 | 6 kV (DC) 或以上，小於 8 kV (DC) |
| 5A | 8 kV (DC) 或以上，小於 12 kV (AD) |
| 5B | 12 kV (AD) 或以上，小於 16 kV (AD) |
| 5C | 16 kV (AD) 或以上，小於 25 kV (AD) |
| 6 | 25 kV (AD) 或以上 |
DC：直接接觸放電 AD：空氣放電
電容器的電容與 ESD 阻抗之間的關係
測試電容的電容會影響電容兩端的電壓。
測試電容的電容值 (Cx) 與兩端的電壓 (Vx) 之間建立了以下關係。
當電源電壓 (Vd) 和充電電容的電容值 (Cd) 保持不變時，測試電容兩端的電壓 (Vx) 會隨著測試電容的電容值 (Cx) 變大而變低。
因此，一般而言，當測試電容的電容變大時，ESD 電阻會趨於變高。
事實上，由於耐壓的邊際效能會隨設計的差異而改變，例如電介質的類型和厚度，因此其值並不總是符合上述的趨勢。
(參考資料) 多層陶瓷電容器 (GCM 系列) 的靜電放電阻
多層陶瓷電容 (GCM 系列) 的 ESD 電阻參考數據如下所示。
適用產品 | GCM 系列 / 0402 英吋尺寸 / X7R 特性 / 50V |
|---|---|
測試條件 | 充電電容 = 150pF 放電電阻 = 2000Ω 使用次數 = 正極/負極各 5 次 樣品數量 = 每種樣品 10 個 |
測量裝置 | 靜電放電測試儀 (Noise Laboratory Co., Ltd.) |
樣品狀況 | 表面覆蓋矽樹脂，防止表面滲漏 |
周邊環境 | 22±5 °C, 30 to 60% RH |
驗收標準 | 絕緣電阻：1MΩ |
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