EnglishTable of Contents
Trong ngành công nghiệp bán dẫn toàn cầu, việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế như JEDEC, AEC-Q100, hay IEC 61000-4-2 không chỉ là thủ tục – đó là điều kiện tiên quyết để sản phẩm được chấp nhận trên thị trường. Đối với mỗi vi mạch tích hợp (IC), kiểm tra khả năng chống phóng tĩnh điện (ESD) và khóa dòng (Latch-Up) là bước tối quan trọng trong hành trình đảm bảo độ tin cậy và chất lượng sản phẩm.
Hiểu đúng về rủi ro: ESD và Latch-Up không phải là “tùy chọn”
Trong suốt vòng đời của một IC – từ sản xuất, đóng gói đến lắp ráp và sử dụng thực tế – các sự kiện phóng điện có thể xảy ra bất kỳ lúc nào. Chỉ một cú sốc điện vài nano giây cũng đủ làm hư hỏng cấu trúc transistor, phá vỡ lớp oxide cổng, hoặc để lại lỗi tiềm ẩn dẫn đến hỏng hóc sau này.
Theo tiêu chuẩn JEDEC JESD22-A114, mỗi IC thương mại cần chịu được ít nhất 2kV ở mô hình HBM để đạt chuẩn cơ bản. Với các IC sử dụng công nghệ tiên tiến, mật độ chân I/O cao, hoặc yêu cầu độ tin cậy cao (ô tô, y tế, hàng không…), yêu cầu có thể còn khắt khe hơn.
So sánh mô hình HBM và MM
Mô hình Human Body Model (HBM)
Mô phỏng phóng điện từ cơ thể người (~100pF, 1.5kΩ), thường gặp trong thao tác thủ công hoặc môi trường sản xuất.
Mô hình Machine Model (MM)
Mô phỏng phóng điện từ thiết bị máy móc, có tốc độ tăng áp cao hơn và khả năng phá hủy lớn hơn.
Cả hai mô hình này đều là điều kiện bắt buộc trong các tiêu chuẩn thử nghiệm quốc tế. IC không vượt qua một trong hai bài test đều có nguy cơ bị từ chối sử dụng trong chuỗi cung ứng.
Latch-Up – “Sát thủ thầm lặng” trong thiết kế CMOS
Hiện tượng latch-up xảy ra khi các cấu trúc thyristor ký sinh trong chip bị kích hoạt, gây ra dòng ngắn mạch giữa nguồn và đất. Nếu không được phát hiện kịp thời, latch-up có thể:
- Gây hư hỏng vật lý ngay tức thì
- Làm IC nóng lên bất thường và gây cháy nổ
- Làm mất kiểm soát chức năng logic
Vì vậy, latch-up luôn được kiểm tra cùng với ESD trong quá trình đánh giá khả năng chịu đựng của vi mạch.
Tiêu chuẩn JEDEC JESD78 – Hướng dẫn kiểm tra Latch-Up
Chuẩn JESD78 mô tả phương pháp kiểm tra khả năng chống latch-up bằng cách:
- Tiêm dòng điện vào từng chân I/O
- Tăng áp nguồn cung để mô phỏng tình huống quá áp
- Kiểm tra IC có quay lại trạng thái hoạt động bình thường hay không
Một IC đạt yêu cầu phải không bị kích hoạt latch-up trong bất kỳ điều kiện nào và phục hồi hoàn toàn sau khi stress kết thúc.
Tại sao doanh nghiệp cần quan tâm?
Chứng nhận sản phẩm
Không vượt qua kiểm tra ESD/Latch-Up đồng nghĩa với việc sản phẩm không đủ điều kiện phân phối vào các thị trường có yêu cầu khắt khe như Mỹ, EU, Nhật Bản.
Bảo vệ yield sản xuất
Kiểm tra sớm giúp loại bỏ các thiết kế yếu, tránh lỗi ẩn và giảm thiểu RMA, trả hàng, khiếu nại sau bán.
Xây dựng uy tín & lòng tin
Đối với khách hàng trong ngành ô tô, hàng không, y tế – chỉ một sự cố cũng đủ để loại nhà cung cấp khỏi danh sách.
Năng lực kiểm tra ESD & Latch-Up tại VNST
Tại VNST, kiểm tra ESD & Latch-Up là một phần không thể thiếu trong gói dịch vụ test IC toàn diện. Chúng tôi sở hữu đầy đủ năng lực:
- Thiết bị test ESD chuẩn HBM lên đến ±8kV theo JESD22-A114
- Test mô hình MM cho các giao tiếp nhạy cảm
- Kiểm tra latch-up toàn diện theo JESD78 với hệ thống tiêm dòng tự động
- Phân tích lỗi chuyên sâu trong trường hợp xảy ra hiện tượng bất thường
Tất cả đều được thực hiện theo quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, kèm theo báo cáo đạt chuẩn cho hồ sơ chứng nhận.
Kết luận
Trong ngành bán dẫn, nơi một lỗi nhỏ có thể dẫn đến hàng triệu đô chi phí hậu kiểm, ESD và Latch-Up Test không phải là tùy chọn – mà là tiêu chuẩn bắt buộc. Đây không chỉ là bước kiểm tra, mà còn là lời cam kết cho chất lượng, độ tin cậy và sự bền vững của sản phẩm.
Với VNST, doanh nghiệp có thể yên tâm khi lựa chọn một đối tác kiểm thử sở hữu chuyên môn sâu, công nghệ đầy đủ và quy trình đạt chuẩn quốc tế – giúp IC của bạn tự tin vượt qua mọi rào cản kỹ thuật trên con đường ra thế giới.
