Industry Council der Halbleiterindustrie

White Paper des Industry Council on ESD Target Levels

Das Industry Council on ESD Target Levels der IC-Hersteller hat mehrere White Paper veröffentlicht, die hier zur weiteren Diskussion herunter geladen werden können:

Untersuchungen zu möglichen Problemen durch die Absenkung der Prüfpegel

Das ESD Forum hat aufgrund intensiver Diskussionen eine Untersuchung zum Einfluss der Absenkung auf die Systemfestigkeit in Auftrag gegeben. Der Ergebnisbericht kann hier herunter geladen werden:

Diskussion des White Paper

Die Vorschläge des Industry Council zur Absenkung der Mindestanforderungen an die HBM- und MM-Festigkeiten von Komponenten wurden von den Teilnehmern des ESD-Forum 2007 und des ESD-Workshop 2008 intensiv und kontrovers diskutiert.

Ursache dafür war unter anderem eine unterschiedliche Sichtweise bei der Unterscheidung der HBM-Festigkeit auf Komponentenebene (Transistoren, ICs, etc.) und der auf Systemebene (bestückte Platinen, Module, Geräte, etc.). Es wurde von einigen Teilnehmern angenommen, dass HBM-Festigkeiten auf Komponentenebene mit solchen auf Systemebene korrelieren. Deshalb wurde befürchtet, dass der ESD-Schutz exponierter IC-Pins auf Systemebene unter einer Reduktion der HBM-Festigkeit auf Komponentenebene leiden könnte. Um dieses Risiko zu vermeiden, wurde das Industry Council aufgefordert, Vorschläge zu unterbreiten, wie die HBM-Festigkeit dieser Pins auf Systemebene verbessert werden kann. Darüber hinaus wurde die Frage aufgeworfen, welche IC-Pins überhaupt als exponiert und damit kritisch anzusehen sind bzw. wer für die Klassifizierung in exponierte und nicht exponierte Pins verantwortlich sei, denn es gäbe durchaus verschiedene Applikationen, in denen ein und derselbe IC-Pin einmal exponiert und einmal nicht exponiert sei. Diese Frage wurde versucht damit zu beantworten, dass der ESD-Schutz auf Systemebene der Verantwortung des Systemdesigners obliegt, und dass dieser somit auch verantwortlich dafür sei, die Pins, die nicht über einen ausreichenden ESD-Schutz auf Systemebene verfügen, auch nicht an Schnittstellen des Systems herauszuführen. Um dem Systemdesigner beim ESD-gerechten Design von Schutzbeschaltungen zu helfen, falls ein Pin mit reduziertem ESD-Schutz doch ESD-exponiert wird, wurde schließlich vorgeschlagen, die TLP-Charakteristika der integrierten ESD-Elemente in den Datenblättern der ICs auszuweisen.

Eine weitere Ursache für die kontroverse Diskussion lag darin, dass viele Systemhersteller nicht über Feldretourenstatistiken verfügen, die eine Korrelation mit ESD-Ausfällen erlauben, oder diese nicht offenlegen. Diese Teilnehmer konnten die entsprechenden Statistiken des Industry Councils nicht nachvollziehen, konnten sie aber auch nicht mit Daten widerlegen. Insbesondere wurde die vorgelegte Ausfallstatistik für Automotive-ICs als nicht wirklich aussagekräftig zurückgewiesen, da gerade die Ausfallraten dieser ICs aufgrund der hohen Anforderungen der Automobilindustrie besonders niedrig sind. Darauf wurde erwidert, dass die Automobilindustrie bislang leider auch keine Daten zur Verfügung gestellt hat, die die Notwendigkeit einer ESD-Festigkeit von 2kV HBM auf Komponentenebene untermauern.

Generell wurde jedoch von vielen Teilnehmern bestätigt, dass sie keine nennenswerten ESD-Probleme in ihren Fertigungsbereichen haben. Dies gilt auch für jene Firmen, die lediglich einen minimalen ESD-Schutz praktizieren. Darüberhinaus wurde die Aussage des Industry Council in Bezug auf eine sichere HBM-Festigkeit von Komponenten durchaus von Teilnehmern bestätigt. So wurde z.B. berichtet, dass nur Komponenten mit einer HBM-Festigkeit bis zu 500 V als "sensitiv" gekennzeichnet werden. Und im selben Zusammenhang wurde von anderer Seite erläutert, dass als Mindestanforderung eine HBM-Festigkeit von 800 V an die Komponenten von Zulieferern gestellt werden und dass erst unterhalb dieses Wertes spezielle Freigabeprozeduren gefordert werden.

Dessen ungeachtet zögerten aber insbesondere die Teilnehmer der Automobilindustrie, den Vorschlägen des Industry Council zu folgen, da sie befürchteten, die vorgeschlagenen Mindestanforderungen könnten zu ESD-Problemen führen.

Wenngleich die Diskussionen gezeigt haben, dass sich die Kunden der Halbleiterhersteller ernsthaft mit den Vorschlägen des Industry Council auseinandersetzen, so haben die Diskussionen doch zu keinem Konsens geführt.

Weitere Infos

Weitere Dokumente des Industry Council der Halbleiterhersteller können hier heruntergeladen werden: