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”时的静电电压，即为该器件的ESD耐受等级（如HBM 2kV）。

芯片ESD测试主要分为两大类：芯片级测试（器件级）和系统级测试（板级/整机级），分别对应不同测试标准：

芯片级测试

• HBM（人体模型）：模拟人体接触芯片时的静电放电场景，是芯片出厂前的常规测试。标准要求正负极性各3次脉冲测试，脉冲电流峰值约1.3A。
• CDM（带电器件模型）：模拟芯片自身带电后放电的场景，脉冲上升时间仅0.7-1ns，对保护电路响应速度要求极高，脉冲电流峰值约5A。
• MM（机器模型）：模拟设备或工具静电放电，应用逐渐减少。

系统级测试

• IEC 61000-4-2：系统级ESD抗扰度标准，要求正负极性各10次脉冲测试，脉冲电流峰值达30A（是HBM的23倍），用于验证整机产品在实际使用环境中的抗静电能力。

 

ESD测试的关键价值

1. 精准定位失效风险

通过HBM、CDM等芯片级测试，可提前发现芯片设计缺陷，避免因ESD导致的批量失效。例如，当芯片保护电路仅针对HBM设计，却无法应对系统级ESD的快速上升时间（0.7-1ns vs HBM的25ns），将导致功能电路直接损坏。

2. 保障系统级可靠性

系统级ESD测试（IEC 61000-4-2）模拟真实使用环境，确保设备在人体接触、环境静电等场景下仍能稳定运行。特别是在汽车电子、设备等高可靠性领域，系统级ESD测试已成为强制要求。

3. 优化设计与验证流程

专业的ESD测试服务提供TLP（传输线脉冲）等深度分析方法，帮助设计团队优化ESD保护电路，缩短验证周期。例如，概伦电子的应用驱动一站式芯片可靠性解决方案已成功应用于多家芯片企业，将验证周期缩短40%以上。