电容器指南

电容器的ESD耐性

2017/07/27

对电容器的ESD（Electrostatic Discharge：静电放电）耐性进行说明。

ESD耐性的测试方法耐性

人体和设备所携带的静电向整机及电子元件放电时，由于增加了冲击性的电磁能量，则产品必须具备一定量ESD耐力。

ESD耐性测试方法根据产生静电的模型，分为以下三种：①HBM、②MM、③CDM。

其中，我们为您说明一般较多用作电容器ESD耐性测试方法的①HBM。

①	HBM （Human Body Model：人体模型）	：	假设由人体静电放电时的测试
②	MM （Machine Model：机械模型）	：	假设由机械静电放电时的测试
③	CDM （Charged Device Model：带电设备模型）	：	假设由带电设备静电放电时的测试

HBM的ESD测试规格有AEC-Q200-002和IEC61000-4-2等，HBM模型常熟如下表所示因规格有所不同。

规格名	充电用电容器 Cd（pF）	放电用电阻 Rd （Ω）
AEC-Q200-002	150	2000
IEC61000-4-2	150	330

规格名

充电用电容器

Cd（pF）

放电用电阻

Rd （Ω）

AEC-Q200-002

150

2000

IEC61000-4-2

150

330

AEC-Q200-002HBM的ESD测试电路及放电电流波形如图1、图2所示。

（i）	开关2为断开状态，开关1闭合，施加高压电源，充电用电容器（Cd）存储电量。
（ii）	开关1断开，开关2闭合，电对测试对象电容器（Cx）施加Cd存储的电量，进行测试。

※Cx：测试对象电容器 Cd：充电用电容器 Rd：放电用电阻 Rc：保护电阻

根据AEC-Q200-002，HBM的ESD测试流程如图3所示，级分类如表1所示。根据图3的流程进行测试，耐电压的分级如表1所示进行分类。

表1.HBM的ESD测试流程

DC：直流接触放电 AD：空气放电

测试对象电容器的静电容量对电容器两端产生的电压有影响。

测试对象电容器的静电容量（Cx）和两端产生的电压（Vx）有如下关系。

电源电压（Vd）及充电用电容器的静电容量（Cd）恒定时，测试对象电容器的静电容量（Cx）越大，测试对象电容器两端产生的电压（Vx）越小。

因此一般的测试对象电容器静电容量越大，ESD耐性有变大的趋势。

实际上，如电介质的种类及厚度之类的设计上的差异，耐电压的性能范围也有不同，并非所有的都如上述的趋势一样。

展示了多层陶瓷电容器（GCM系列）的ESD耐性参考数据。

对象产品	GCM系列/0402inch尺寸/X7R特性/50V
测试条件	充电用电容器 = 150pF 放电电阻 = 2000Ω 施加电压次数 = 正负极各5次样品数 = 各10个
测量器	ESD测试机（噪声研究所）・本体 ... ESS-200AX ・放电枪 ... Model TC-815D
样品状态	覆盖硅树脂以防表面泄露
周围环境	22±5℃、30～60%RH
判定标准	绝缘电阻　1MΩ