ESD 成因篇

mic29 发表于 2013-6-20 14:32
我想WALTER的想法沒錯，但必須建立在以下基礎上

靜電測試系統旁有很多相反極性的強靜電場與雜散電容 ...

没表达清楚，我不是说EUT上积累的静电在1s内泄放了，而是在这1s内累计在EUT上的电荷不足以产生高的静电位。

从接触放电来看，静电放电的原理是充电电容C1上充电，然后通过开关的瞬态闭合对放电电阻和EUT进行放电。

如果EUT不接地，且泄放缓慢，则EUT存储电量Q，EUT可以看成是一个电容C2。

1s过后在EUT上的电位U=Q/C2，因为脉冲时间很短所以Q不会很大，即U也不会很大。

放电时静电枪的电位是瞬时高电位，而EUT上为静态电位，会很小。

不知道想错没，期待大家来谈谈。

kenji 发表于 2013-6-20 15:01
如果是接触放电 那么就听不见放电声音了
mic29的这个理论 我同意一半， 可是如果很多次放电后 岂不是会 ...

哪一半不同意可否討論一下？

另外，只要靜電槍永遠以4KV對EUT放電的話，EUT的電壓永遠不會超過4KV,只能無限逼近
所以永遠不會有EUT對靜電槍放電的狀況發生

walterP 发表于 2013-6-20 17:35
没表达清楚，我不是说EUT上积累的静电在1s内泄放了，而是在这1s内累计在EUT上的电荷不足以产生高的静电位 ...

我的想法如下，歡迎參加討論！

一電子伏特=1.6X10^-19V, 也就是說靜電槍電位要達到4KV需要累積4K/1.6X10^-19=2.5X10^22個電子
Q的大小是固定的，不因放電時間長短而改變，只隨靜電位改變

而U=Q/C2此式中有三個參數，如果C2意外的小，即使Q不大U還是可以很大
而C2在實務上是PF級的，要讓U到KV級，Q只要10^-9即可

mic29 发表于 2013-6-20 18:33
我的想法如下，歡迎參加討論！

一電子伏特=1.6X10^-19V, 也就是說靜電槍電位要達到4KV需要累積4K/1. ...

Q和时间有关啊，静电的放电是一个峰值为4kV的ns级脉冲电压，而不是一个稳态的4KV电压。q1=1.6X10^-19是一个电子带的电量，在不同的电压的作用下，电子获得动能移动，电压越高则相同时间内电子移动的越多。也可以用电流来看，Q=I*t，I是静电放电电流，t为放电持续时间，I在t上的积分就是EUT获得的电量了。

简单计算一下I*t=Q=C2*U2, I=U/R为放电电流，U2为EUT上累计的电压，t为ns级，则U要为kV级则C2也只有为PF级才能达到要求。C2的大小应该和EUT的特性有关，比如很大的一个全金属外壳，其存储电容不是PF级吧。

看了下孤立电容的容值计算，发现就是pf级的，呵呵，想当然了

关于前面各位讨论到的， 为什么打几次EUT累积了电荷， 相对于放电枪电压低了， 为什么还会出错。
个人想到两种可能
1、相关的敏感线信号上的电荷累积
2、EUT整体电荷提高了， 会产生二次放

根据esd的能量， 是否能够理论仿真出来，如何加防护器件
我现在是对esd过程中， 那个能量释放过程感觉不好准确的建模。不知是否有大侠做过，  如可以 ，那就可以直接直接在仿真软件上来做。
如仿真，如何用电阻，磁珠，电容，这些代成本的器件， 来对速度不高的信号线的 esd的防护， 且做到有的余量。

walterP 发表于 2013-6-20 17:35
没表达清楚，我不是说EUT上积累的静电在1s内泄放了，而是在这1s内累计在EUT上的电荷不足以产生高的静电位 ...

对walterp的问题谈下我的看法
你所讲的ns级只是讲的波前时间0.7-1ns，时间很短到那时能量还是不小的，我就见过直接将芯片崩个缺的
再拿接触放点来说枪头是顶在EUT上面的，那么第一次放点的能量肯定要向EUT转移，如果没有释放的话，它肯定扩散在EUT里面了，因为不可能消亡嘛，这种现象其实很常见，我们之前接触放电的时候总是打10次再放一次电，常有后面几次释放不进去，肯定是EUT饱和了

再问大家一个问题，是不是有遇到从一种极性换到另外一种极性的时候样机更容易出问题？

walterP 发表于 2013-6-20 23:44
Q和时间有关啊，静电的放电是一个峰值为4kV的ns级脉冲电压，而不是一个稳态的4KV电压。q1=1.6X10^-19是一 ...

I*t=C2*U2此式中有四個參數，在只知道t为ns级而U为kV级的條件下，要忽略I而直接推測C2为PF级，如此是否合理？

Q=I*t此式可以用在計算ESD，但假設在4KV的測試條件下，不論I與t如何變化，其Q就是等於2.5X10^22個電子的電量。所以我說與t無關是過於武斷，抱歉！但在ESD測試中，Q實在也與t沒多大關係。

t要影響到Q，應該只在一個狀況下，即是當給予ESD槍放電的時間小於nS，也就是說當靜電槍上的Q還沒完成轉移的動作前就被迫停止轉移，但這在ESD測試裡是不可能發生的。

特例永遠談不完，所以很大金屬外殼的EUT其雜散電容不是PF級，這個當然是可能存在的。

chengaochao 发表于 2013-6-24 17:26
对walterp的问题谈下我的看法
你所讲的ns级只是讲的波前时间0.7-1ns，时间很短到那时能量还是不小的，我 ...

這個情況出現在未接地設備比較合理，接地設備因為每次放電後EUT電位都會被歸零，所以影響不明顯

而且未接地設備中，金屬部分越多（可說成體積越大）的EUT越可能發生
因為Q＝C*V＝I*t，一大一小的兩個金屬EUT在同樣帶電位+1KV的情況下，大的EUT明顯帶了較多的Q，於是當進行-4KV測試時，產生的I就比較大，電磁場就比較大，對EUT的影響也就比較大

mic29 发表于 2013-6-25 10:08
I*t=C2*U2此式中有四個參數，在只知道t为ns级而U为kV级的條件下，要忽略I而直接推測C2为PF级，如此是否合 ...

电量和V需要通过电容来联系，在静电发生器中，充电电容为pf级，所以电量计算是不对的。

而放电电流I的数量级可以通过U/R来判断，U为KV，R为百欧，所以I的数量级为10.

但是对于不接地设备，还是会累计高的电位，这是因为作为一个孤立电容而言，其电容一般都是pf级的