ESD-Empfindlichkeitsklassen: HBM, CDM und MM einordnen
Nicht jedes Bauteil ist gleich empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung. Dieser Ratgeber erklärt die drei Prüfmodelle HBM, CDM und MM, ihre Klassengrenzen in Volt nach ANSI/ESDA/JEDEC und wie Sie daraus die richtigen Schutzmassnahmen für Ihre EPA ableiten.
ESD-Schutz ansehenWas unterscheidet HBM, CDM und MM?
Die Empfindlichkeit eines Bauteils wird über drei Entladungsmodelle beschrieben, weil eine Entladung in der Realität unterschiedlich abläuft. HBM (Human Body Model) bildet die Entladung eines geladenen Menschen nach, CDM (Charged Device Model) die Entladung eines selbst geladenen Bauteils, und MM (Machine Model) die Entladung über ein metallisches Werkzeug oder eine Maschine.
HBM nutzt ein Ersatzschaltbild mit 100 pF Kondensator und 1,5 kΩ Widerstand und erzeugt einen relativ langsamen Impuls im Mikrosekundenbereich. CDM ist deutlich schneller: Das Bauteil ist selbst geladen und entlädt sich in unter einer Nanosekunde mit hohen Spitzenströmen, was besonders für moderne Chips mit feinen Strukturen kritisch ist.
Welche Empfindlichkeitsklassen gibt es?
Bauteile werden nach ihrer Durchbruchspannung in Klassen eingeteilt. Für HBM reicht die Skala von Klasse 0 (unter 250 V, extrem empfindlich) bis Klasse 3B (über 8000 V). Je niedriger die Klasse, desto strenger müssen die Schutzmassnahmen sein.
CDM hat eine eigene Klassifizierung mit deutlich niedrigeren Spannungswerten, weil hier bereits wenige hundert Volt kritisch sind. Ein Bauteil kann in HBM unkritisch und in CDM hochempfindlich sein - deshalb müssen immer beide Angaben aus dem Datenblatt betrachtet werden.
Wie leite ich daraus Schutzmassnahmen ab?
Die Klasse bestimmt, wie streng die EPA nach DIN EN 61340‑5‑1 ausgelegt sein muss. Für Klasse-0-Bauteile reicht die Standard-EPA oft nicht aus, hier braucht es zusätzliche Massnahmen wie kontrollierte Ionisation und engere Grenzwerte.
- Klasse 2 und höher: Standard-EPA mit Erdung, Handgelenkband und ableitfähigem Bodenbelag.
- Klasse 1A/1B: ergänzend ESD-Verpackung, dokumentierte Widerstandsmessung, geschulte Mitarbeiter.
- Klasse 0: zusätzlich Ionisation gegen Isolatoren, reduzierte Restspannung, verschärfte Prüfintervalle.
- CDM-kritische Bauteile: langsames Handling, Vermeidung schneller Kontakt-Trennung, leitfähige Trays.
- Restspannungen an Isolatoren durch Feldmessung überwachen.
Häufige Fragen
Was bedeutet HBM-Klasse 0?
Klasse 0 umfasst Bauteile mit einer HBM-Durchbruchspannung unter 250 V. Sie gelten als extrem empfindlich und erfordern über die Standard-EPA hinausgehende Massnahmen wie Ionisation und engere Grenzwerte.
Warum ist CDM oft kritischer als HBM?
Beim CDM entlädt sich das Bauteil selbst in unter einer Nanosekunde mit sehr hohen Spitzenströmen. Moderne Chips mit feinen Strukturen sind dafür anfälliger als für den langsameren HBM-Impuls.
Wird das Machine Model noch verwendet?
MM gilt als weitgehend überholt. Die Industrie stützt sich heute auf HBM und CDM, weil diese das reale Verhalten besser abbilden. MM wird nur noch selten neu spezifiziert.
Wo finde ich die Empfindlichkeitsklasse eines Bauteils?
Im Datenblatt des Herstellers unter ESD-Angaben, meist getrennt nach HBM und CDM mit Spannungswert und Klasse nach ANSI/ESDA/JEDEC.
Passende Schutzmassnahmen für Ihre Bauteile?
Von Handgelenkband bis Ionisator - wir liefern die richtige Ausstattung passend zur Empfindlichkeitsklasse, geprüft nach DIN EN 61340-5-1.
Normkonform
Ausstattung nach DIN EN 61340-5-1 und ANSI/ESDA.
Klassengerecht
Massnahmen passend zur HBM- und CDM-Klasse.
Auch Klasse 0
Ionisation für extrem empfindliche Bauteile.
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