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ESD 测试（Electrostatic Discharge Test，静电放电测试），是指通过模拟实际环境中的静电放电事件，对半导体器件、组件或系统施加特定等级的静电脉冲，评估其抗静电干扰能力和耐受极限的试验。
其目的是：
模拟真实 ESD 场景：如人体接触放电（HBM）、机器设备放电（MM）、带电器件放电（CDM）等；
施加梯度静电电压：从低电压逐步升高，观察器件的响应；
判定失效阈值：记录器件出现显性损坏或隐性参数漂移时的Z低静电电压，即为该器件的 ESD 耐受等级（如 HBM 2kV）。
为什么半导体必须做 ESD 检测？
半导体器件（如芯片、MOS 管、二极管、集成电路 IC 等）的核心结构极其脆弱，而静电放电（ESD）是导致其失效的首要因素，具体原因可拆解为三点：
1. 半导体器件的物理脆弱性
半导体器件的关键结构（如 MOS 管的栅氧化层、PN 结、金属互联线）通常处于纳米级尺度（例如先进制程芯片的栅氧化层厚度仅 1-5nm），其耐压能力极低（通常仅几十到几百伏）。而日常环境中静电电压可达数千至数万伏（如人体摩擦产生的静电可达 10-30kV），远超器件的耐受极限。
2. ESD 对半导体的双重破坏性
ESD 的危害不仅是即时损坏，更包括隐性失效，两者都会直接影响产品可靠性：
显性损伤（即时失效）：ESD 瞬间产生的高压会击穿栅氧化层、烧毁 PN 结或金属互联线，导致器件直接短路、开路，失去基本功能（如芯片通电后无响应）。
隐性损伤（潜在失效）：ESD 未直接击穿器件，但会造成局部结构缺陷（如氧化层漏电、PN 结特性漂移），器件当时能正常工作，但长期使用中会因参数劣化逐渐失效（如手机芯片突然死机、汽车电子模块故障），这种隐患对航空航天、医疗、汽车等领域的安全至关重要。
3. 全生命周期的 ESD 风险场景
半导体从生产到应用的全流程都存在 ESD 风险，检测是提前规避风险的关键：
生产环节：晶圆搬运、光刻、封装测试中，设备与器件的摩擦、空气干燥环境都会产生静电；
运输环节：包装材料（如塑料）摩擦、人员接触会积累静电；
应用环节：下游厂商（如手机、家电组装）的焊接、安装过程中，人体或工具的静电可能转移到器件上。
若不通过 ESD 检测验证器件的抗静电能力，会导致批量性失效，造成巨大经济损失。
ESD 测试参考标准
标准体系 | 标准编号 | 核心内容 | 适用场景 |
IEC 体系 | IEC 61000-4-2 | 电磁兼容（EMC）中的 ESD 测试方法，包括接触放电（0.1-30kV）和空气放电（0.1-15kV）两种方式，评估设备 / 组件在静电环境下的工作稳定性。 | 通用电子设备（如家电、消费电子）的系统级 ESD 测试 |
JEDEC 体系 | JEDEC JESD22-A114 | 半导体器件人体放电模型（HBM） 测试标准，规定测试电路、电压等级（0-15kV），是芯片级 ESD 测试的核心依据。 | 芯片、二极管、MOS 管等器件级测试 |
JEDEC JESD22-A115 | 半导体器件机器放电模型（MM） 测试标准，模拟机器设备与器件接触时的放电，电压等级（0-200V）。 | 生产线上器件与设备接触场景 | |
JEDEC JESD22-C101 | 半导体器件带电器件放电模型（CDM） 测试标准，模拟带静电的器件接触接地物体时的放电（更贴近实际组装场景），电压等级（0-10kV）。 | 器件运输、组装时的 “带电接触” 场景 | |
ANSI/ESD 体系 | ANSI/ESD S20.20 | 并非直接测试器件，而是生产环境的 ESD 防护系统标准，规定了车间接地、人员防护（防静电服 / 手环）、包装材料等要求，从源头减少 ESD 产生。 | 半导体工厂、电子组装车间的环境防护 |
行业特定标准 | AEC-Q100（Chapter 8） | 汽车半导体的 ESD 测试要求，基于 JEDEC 标准，但提高了耐受等级（如 HBM 需≥2kV，CDM 需≥500V），适配汽车高温、高振动的严苛环境。 | 车载芯片（如 MCU、传感器） |
MIL-STD-883H（Method 3015） | 军用半导体的 ESD 测试标准，要求远高于民用（如 HBM 需≥5kV），适配航空航天、军事设备的高可靠性需求。 | 军用芯片、航天电子器件 |
半导体的ESD 检测并非额外要求，而是保障其可靠性的必要环节：从物理层面看，器件脆弱性无法规避；从风险层面看，全生命周期都有 ESD 威胁；从标准层面看，不同领域已形成明确的测试规范（如 JEDEC 针对器件、IEC 针对系统、AEC-Q100 针对汽车）。只有通过 ESD 测试，才能确保半导体器件在实际应用中不被静电损坏，避免终端产品（如手机、汽车、医疗设备）出现安全隐患或功能失效。
