Human-Body Model（HBM，人體模型）用來評估電子元件承受人體靜電放電的能力。規劃 HBM 測試時，除了目標電壓，也要確認標準版本、腳位組合、放電極性、樣品安排與電性判定條件。完整的測試紀錄，才能協助工程師比較結果，並選擇適合的驗證設備。
Human-Body Model 是什麼？模擬人體對電子元件的靜電放電
人員在走動、接觸衣物或操作物品時，可能累積靜電。當帶電的人接觸 IC 或電子元件，電荷便可能經由腳位流入內部電路。這種短時間的放電，即使沒有明顯火花，也可能造成元件損傷。
Human-Body Model 就是以標準化的電路與測試程序，模擬這類放電情境，評估元件的靜電敏感度。對 IC 設計、可靠度驗證及品質管理人員而言，HBM 測試能提供不同元件或設計版本之間的比較依據。
元件耐受驗證與工廠防靜電管理有什麼不同？
HBM 測試回答的是：「這個元件在指定條件下，能承受多大的靜電應力？」
工廠日常防靜電管理則著重降低放電事件的發生機會，例如人員接地、工作檯管理、包裝與搬運控制。即使元件已通過 HBM 測試，製造與組裝過程仍需要落實防靜電措施，不能把耐受等級當成可以任意接觸元件的保證。
HBM 測試原理：充電、放電與元件受測路徑
典型 Human-Body Model 等效電路採用 100 pF 電容與 1.5 kΩ 放電電阻。電容先充電，再透過電阻及受測元件形成放電路徑。
100 pF 電容與 1.5 kΩ 電阻代表什麼？
100 pF 電容用來代表模型中儲存電荷的能力，1.5 kΩ 電阻則代表放電路徑的等效電阻。這是一套方便驗證與比較的標準模型，實際人體的帶電狀態仍會受到環境、接觸方式及其他條件影響。
測試時，電荷由電容經過放電電阻，進入指定的元件腳位，再由設定的回流端離開。因此，除了充電電壓，受測腳位與回流路徑如何安排，也是測試計畫的重要部分。
為什麼需要確認放電電流波形？
設定相同電壓，不代表不同系統一定產生相同的放電應力。設備、治具與連接路徑的寄生效應，都可能影響波形。
因此，HBM 測試需要依採用標準執行系統驗證，確認相關波形要求。這項工作是在確認測試系統能否提供合適的應力，不能只靠設備畫面上的電壓設定取代。
Human-Body Model 測試前，需要確認哪些條件？
測試前先整理資料，可以減少腳位設定錯誤、測試條件不完整及報告無法比較的問題。
先確認標準版本與目標要求
HBM 常見測試依據為 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001。測試計畫應清楚記載採用版本，以及客戶或產品規範要求的耐受條件，避免只寫「依 JS-001 測試」。
若產品另有車用或其他產業要求，也應一併確認適用文件，不能直接沿用其他專案的設定。
準備元件與腳位資料
建議至少提供：
- 元件型號、設計版本、封裝形式及樣品批次。
- 腳位圖與各腳位功能。
- 電源、接地及不同電源域的分組資訊。
- 未連接腳位、特殊腳位及相關注意事項。
- 預計測試的腳位組合與回流端安排。
高腳位數元件尤其需要核對腳位對照與治具連接，避免軟體設定正確，實際接線卻不一致。
定義極性、樣品與電性判定條件
正負極性、電壓階段、脈衝安排及樣品數量，應依標準與測試目的制定，不宜任意套用固定數字。
此外，必須先定義測試前後要檢查哪些項目，例如漏電、供電電流、輸入輸出特性或功能表現，以及哪些變化構成失效。判定條件越清楚，後續結果越容易追溯。
HBM 測試流程怎麼安排？從樣品準備到結果判定
完整的 HBM 測試可以整理成以下五個步驟，具體執行細節則依測試標準與核准計畫進行。
第一步：資料確認
核對受測元件、樣品編號、封裝與腳位圖，確認目標等級及採用標準。同時建立測試前的電性與功能基準，避免把樣品原有異常誤判為放電造成的損傷。
第二步：系統驗證
確認設備、治具及量測配置符合要求，並完成必要的波形驗證與紀錄。若更换治具、調整連接路徑或維修設備，也應評估是否需要重新驗證。
第三步：測試設定
設定腳位組合、回流端、極性與應力條件，再核對軟體設定和實際連接。多電源域或高腳位數 IC，建議將設定檢查列為獨立項目。
第四步：放電測試
依測試計畫施加應力，記錄樣品、腳位、極性及電壓等條件。遇到異常時，先保留資訊，再依程序確認，不宜反覆追加放電而失去原始失效條件。
第五步：結果判定
按照規定時點與方法進行電性、功能檢查，對照測試前基準及產品規格，形成通過或失效結論。需要深入分析時，再安排後續失效定位。
HBM 測試報告怎麼看？不能只看通過電壓
看到「HBM 通過某個電壓」時，還要確認這個結論是在哪些條件下成立。
測試條件是否完整？
報告應能辨識標準版本、元件與封裝、樣品數、測試極性及腳位組合。缺少這些資訊，即使通過電壓相同，也未必適合直接比較。
失效判定是否有明確依據？
只檢查元件是否能啟動，可能不足以反映完整電性狀態。應依產品要求檢查漏電、功能與其他關鍵參數，並保留測試前後資料。
若某項數值发生變化，需要結合規格限值、量測條件與判定程序確認，不能單憑一次讀值就下結論。
通過結果的適用範圍是什麼？
HBM 通過代表元件符合指定測試條件，不能直接延伸成整機在所有使用環境都安全。產品仍可能需要 CDM、系統級 ESD 或其他可靠度評估。
HBM、CDM 與系統級 ESD 有什麼不同？
三者都與靜電放電有關，但放電情境與受測層級不同。選擇測試方法時，應先確認要評估的是元件耐受能力，還是整機受到放電後的表現。
| 比較項目 | HBM 人體模型 | CDM 帶電元件模型 | 系統級 ESD |
|---|---|---|---|
| 放電情境 | 模擬人體帶電後對元件放電 | 模擬元件自身帶電後放電 | 模擬整機遭受靜電放電 |
| 主要受測對象 | IC、電子元件 | IC、電子元件 | 整機、設備或系統 |
| 測試重點 | 指定條件下的元件耐受能力 | 不同放電路徑與快速放電下的元件耐受能力 | 放電後的功能、性能與抗擾度 |
| 常見依據 | JS-001 | JS-002 | IEC 61000-4-2 |
因此，HBM 與 CDM 的測試電壓不能直接換算，元件的 HBM 等級也不能當作整機的系統級 ESD 等級。
如何選擇 HBM 測試設備？穎立科技 ES660 應用方向
選購 Human-Body Model 設備時，建議從實際樣品與測試計畫出發，先確認以下需求：
- 腳位與封裝：目前及未來產品的腳位數、封裝、治具與連接方式。
- 測試條件：採用標準、目標電壓、極性及腳位組合管理。
- 驗證能力：波形驗證方式、量測配備及紀錄需求。
- 操作效率：自動化設定、樣品處理與測試進度管理。
- 後續支援：設備維護、操作訓練及擴充需求。
ES660 適合哪些配置需求？
依穎立科技產品資料，ES660 為多腳位自動化 ESD 與 Latch-Up 測試系統，支援 HBM 等測試應用，並提供不同腳位容量與模組配置。官網列出的 HBM 測試能力最高為 10 kV，實際適用範圍仍需依選購配置、治具及採用標準確認。
對於需要管理大量腳位組合，或希望整合不同元件可靠度測試需求的團隊，可先整理產品資料，再評估設備配置。
查看 ES660 測試系統產品資訊，或透過 穎立科技聯絡我們 提供封裝、腳位數、標準版本與目標耐受條件，諮詢適合的測試設備。