IEC 61340-3-1:2002

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61340-3-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2002-03
Electrostatique –
Partie 3-1:
Méthodes pour la simulation
des effets électrostatiques –
Modèle du corps humain (HBM) –
Essais des composants
Electrostatics –
Part 3-1:
Methods for simulation of
electrostatic effects –
Human body model (HBM) –
Component testing
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61340-3-1:2002
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its

CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1

exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and

base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1

base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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(www.iec.ch/catlg-f.htm) vous permet de faire des (www.iec.ch/catlg-e.htm) enables you to search
recherches en utilisant de nombreux critères, by a variety of criteria including text searches,
comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations line information is also available on recently
en ligne sont également disponibles sur les issued publications, withdrawn and replaced
nouvelles publications, les publications rempla- publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
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• IEC Just Published
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Tél: +41 22 919 02 11
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Fax: +41 22 919 03 00
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61340-3-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2002-03
Electrostatique –
Partie 3-1:
Méthodes pour la simulation
des effets électrostatiques –
Modèle du corps humain (HBM) –
Essais des composants
Electrostatics –
Part 3-1:
Methods for simulation of
electrostatic effects –
Human body model (HBM) –
Component testing
 IEC 2002 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in any
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, form or by any means, electronic or mechanical, including
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CODE PRIX
K
PRICE CODE
Commission Electrotechnique Internationale
International Electrotechnical Commission
Международная Электротехническая Комиссия
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– 2 – 61340-3-1  CEI:2002
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
ÉLECTROSTATIQUE –
Partie 3-1: Méthodes pour la simulation des effets électrostatiques –

Modèle du corps humain (HBM) – Essais des composants

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes
internationales. Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national
intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement
avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les
deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les
Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61340-3-1 a été établie par le comité d'études 101 de la CEI:
Electrostatique.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
101/131/FDIS 101/136/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2007.
A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
61340-3-1  IEC:2002 – 3 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
ELECTROSTATICS –
Part 3-1: Methods for simulation of electrostatic effects –

Human body model (HBM) – Component testing

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International
Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the
two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61340-3-1 has been prepared by IEC technical committee 101:
Electrostatics.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
101/131/FDIS 101/136/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
2007. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 4 – 61340-3-1  CEI:2002
INTRODUCTION
Les décharges électrostatiques se produisent fréquemment dans l'environnement. Les

modèles équivalents électriques et électroniques sont utilisés pour simuler les décharges

électrostatiques d'une manière contrôlée pour permettre les études et la prédiction de

dangers ou de dommages. Un des événements électrostatiques majeurs et largement

reconnus est l'impulsion de décharge de courant transitoire provenant du bout des doigts

humains à travers un objet à la terre. Ce type de modèle de décharge est désigné à juste titre

comme «modèle du corps humain» (HBM). La présente norme fournit une description de la

version moderne du HBM.
61340-3-1  IEC:2002 – 5 –
INTRODUCTION
Electrostatic discharges occur frequently in the environment. Electrical and electronic

equivalent models are used to simulate electrostatic discharges in a controlled manner to

allow study and prediction of hazards or damage. One of the most important and widely

recognized electrostatic events is the transient current discharge pulse from a human body

finger-tip through a grounded object. This type of discharge model is appropriately called

the human body model (HBM). This standard provides a description of the modern version

of the HBM.
– 6 – 61340-3-1  CEI:2002
ÉLECTROSTATIQUE –
Partie 3-1: Méthodes pour la simulation des effets électrostatiques –

Modèle du corps humain (HBM) – Essais des composants

1 Domaine d'application
La présente partie de la CEI 61340 décrit les formes d'onde de courant de décharge utilisées
pour définir le HBM et les prescriptions concernant les appareils de base utilisés pour
développer ces formes d'onde. Les paramètres d'essai sont définis pour les essais et la
classification de la sensibilité des décharges électrostatiques (ESD) des dispositifs de faible
puissance au HBM.
L'objet de cette norme est d'établir un modèle d'essai qui reproduit des défaillances du HBM
et définit la forme de la décharge de courant transitoire du HBM et tous les paramètres
d'essai nécessaires pour assurer des résultats d'essai fiables et reproductibles. Les données
reproductibles permettent des comparaisons précises des niveaux de sensibilité des
décharges électrostatiques (ESD) du HBM.
2 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 61340, les définitions suivantes sont
applicables.
2.1
composant
partie telle que la résistance, la diode, le transistor, le circuit intégré ou le circuit hybride
2.2
défaillance du composant
état dans lequel un composant ne répond pas aux paramètres d'un ou de plusieurs
paramètres techniques statiques ou dynamiques spécifiés
2.3
fenêtre de défaut du composant
composant qui échoue dans une plage de basse tension mais réussit à un niveau de
contrainte supérieur
NOTE Par exemple, un composant peut échouer à 500 V mais il réussit à 1 000 V.
2.4
paramètres techniques
données de performances de composants statiques et dynamiques fournies par le fabricant
ou l'utilisateur du composant
2.5
tension de tenue de l'ESD
niveau maximal de l'ESD ne provoquant pas de défaillance de composant

61340-3-1  IEC:2002 – 7 –
ELECTROSTATICS –
Part 3-1: Methods for simulation of electrostatic effects –

Human body model (HBM) – Component testing

1 Scope
This part of IEC 61340 describes the discharge current waveforms used to define the HBM
and the basic equipment requirements used to develop these waveforms. Test parameters are
defined for testing and classifying the electrostatic discharge (ESD) sensitivity of non-
powered devices to the HBM.
The purpose of this standard is to establish a test model that will replicate HBM failures and
will define the HBM transient current discharge waveform and all necessary test parameters
to ensure reliable, reproducible test results. Reproducible data will allow accurate
comparisons of HBM ESD sensitivity levels.
2 Definitions
For the purpose of this part of IEC 61340, the following definitions apply.
2.1
component
part such as resistor, diode, transistor, integrated circuit or hybrid circuit
2.2
component failure
condition in which a component does not meet one or more specified static or dynamic data
sheet parameters
2.3
component fail window
component fails in a low voltage range but passes at a higher stress level
NOTE For example, a component may fail at 500 V but passes at 1 000 V.

2.4
data sheet parameters
static and dynamic component performance data supplied by the component manufacturer or user
2.5
ESD withstand voltage
maximum ESD level that does not cause component failure

– 8 – 61340-3-1  CEI:2002
3 Appareils
3.1 Générateur de formes d'ESD du HBM

Cet appareil applique une impulsion de décharge de courant électrostatique du HBM à un

composant à l'essai. Les charges d'évaluation de l'appareil d'essai et du circuit équivalent

sont illustrées à la figure 1.

3.2 Appareil de vérification de la forme d'onde

L'appareil capable de vérifier la forme d'onde de courant de l'HBM est défini dans la présente

norme. Cet appareil comprend, entre autres, un système d'enregistrement de la forme d'onde,
une résistance à haute tension et un transducteur de courant.
3.2.1 Système d'enregistrement de la forme d'onde
Le système d'enregistrement de la forme d'onde doit avoir une largeur de bande à action
unique minimale de 350 MHz.
3.2.2 Charges d'évaluation
Deux charges d'évaluation sont nécessaires pour vérifier la fonctionnalité du générateur de
formes d'onde:
a) charge 1: un fil court-circuitant;
b) charge 2: une résistance à inductance faible, 500 Ω ± 1 %, 1 000 V.
La longueur du fil des charges d'évaluation (fil court-circuitant ou résistance) aussi courte que
possible doit être compatible avec une connexion de la charge d'évaluation aux broches de
référence appropriées (A et B à la figure 1) ou à toute autre broche lors du passage à travers
le transducteur de courant.
3.2.3 Transducteur de courant
Le transducteur de courant doit avoir une largeur de bande minimale de 350 MHz.
4 Prescriptions de forme d'onde de courant du HBM
4.1 Généralités
Pour les essais de composants électroniques, la qualification du générateur de forme d'onde

ESD du HBM doit assurer l'intégrité de la forme du courant de décharge à travers un fil court-
circuitant et une charge résistive. Les prescriptions de la forme du fil court-circuitant sont
spécifiées dans les figures 2a et 2b pour toutes les tensions positives et négatives définies
dans le tableau 1, tandis que les prescriptions de forme de la charge résistive pour ±1 000 V
sont illustrées à la figure 3 et au tableau 1.
4.2 Qualification et vérification de la forme d'onde
La qualification de l'appareil doit être réalisée au cours de l'essai de réception initial. La
requalification est prescrite lorsque les réparations d'appareils sont effectuées en affectant
éventuellement la forme d'onde. De plus, les formes d'onde doivent être vérifiées
périodiquement. Il convient d'utiliser le tableau de dispositif d'essai pour comptage de broche
le plus élevé. Dans le cas où la forme d'onde ne répondrait plus aux limites du tableau 1 et
des figures 2a, 2b et 3, tous les essais ESD réalisés après la vérification satisfaisante
précédente de la forme d'onde doivent être considérés comme non valables.

61340-3-1  IEC:2002 – 9 –
3 Equipment
3.1 HBM ESD waveform generator

This equipment applies a HBM electrostatic current discharge pulse to a component under

test. The equivalent circuit and tester evaluation loads are illustrated in figure 1.

3.2 Waveform verification equipment

Equipment capable of verifying the HBM current waveform is defined in this standard. This
equipment includes but is not limited to a waveform recording system, a high voltage resistor

and a current transducer.
3.2.1 Waveform recording system
The waveform recording system shall have a minimum single shot bandwidth of 350 MHz.
3.2.2 Evaluation loads
Two evaluation loads are necessary to verify the functionality of the waveform generator:
a) load 1: a shorting wire;
b) load 2: a 500 Ω ± 1 %, 1 000 V, low inductance resistor.
The lead length of the evaluation loads (shorting wire or resistor) shall be as short as possible
consistent with connecting the evaluation load to the appropriate reference pins (A and B in
figure 1) or to any other pins while passing through the current transducer.
3.2.3 Current transducer
The current transducer shall have a minimum bandwidth of 350 MHz.
4 HBM current waveform requirements
4.1 General
For electronic component testing, HBM ESD waveform generator qualification shall ensure
waveform integrity of the discharge current through both a shorting wire and a resistive load.
The shorting wire waveform requirements are specified in figures 2a and 2b for all positive
and negative voltages defined in table 1, while the resistive load waveform requirements for
±1 000 V are shown in figure 3 and table 1.

4.2 Waveform qualification and verification
Equipment qualification shall be performed during initial acceptance testing. Re-qualification
is required whenever equipment repairs are made that may affect the waveform. Additionally,
the waveforms shall be verified periodically. The highest pin count test fixture board should be
used. In case the waveform no longer meets the limits in table 1 and figures 2a
...