静电放电的三种模型
发布时间:2024-09-10
根据静电的产生方式以及对电路的损伤模式不同,通常分为四种测试方式:人体放电模型、机器放电模型、元件放电模型、场增强模型,但是业界通常使用前两种模式测试。
1、人体放电模式(HBM:Human-Body Model)
HBM是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。由于人体会与各种物体间发生接触和摩擦,又与元器件接触,所以人体易产生静电,也容易对元器件造成静电损伤。
人体与被放电体之间的放电有两种:即接触放电和电弧放电。接触放电时人体与被放电体之间的电阻值是个恒定值。电弧放电是在人体与被放电体之间有一定距离时,它们之间空间的电场强度大于其介质(如空气)的介电强度,介质电离产生电弧放电,暗场中可见弧光。电弧放电的特点是在放电的初始阶段,因为空气是不良导体,放电通道阻抗较高,放电电流较小;随着放电的进行,通道温度升高,引起局部电离,通道阻抗逐渐降低,电流增大,直至达到峰值;然后,随着人体静电能量的释放,电流逐渐减小,直至电弧消失。
2、机器放电模式(MM:Machine Model)
用来模拟带电导体对电子器件发生的静电放电事件,机器模型也称日本模型。基本的电路原理是:200pF电容不经过电阻直接对器件进行静电放电。机器模型模拟导体带电后对器件的作用,如在自动装配线上的元器件遭受带电金属构件对器件的静电放电,也可以模拟带电的工具和测试夹具等对器件的作用。
3、场增强模型(BMM)
场增强模型也叫人体-金属模型,用来模拟带电人体通过手持的小金属物件,如螺丝刀、钥匙等,对其他物体产生放电时的情形。当带电人体手持小金属物件时,由于金属物件的尖端效应,使得其周围的场强大大增强,再加上金属物件的电极效应,导致放电时的等效电阻大大减小。因此在同等条件下,它产生的放电电流峰值比单独人体放电的要大,放电持续时间短。
人体-金属放电过程包含高速、低速两种放电模式。高速放电模式与手、前臂及手持小金属物件的"自由电容”相联系,它产生的初始放电电流尖脉冲的上升速度很快,峰值很大,可产生强烈的电磁脉冲。往往使得ESD保护器件还没来得及响应动作,便已侵入敏感设备、器件造成损伤,因而也较难防护,不过由于与之相联系得放电电容容量较小,其放电中释放的能量也较小,造成的损伤往往是软损伤或形成随机干扰。
低速放电模式则与人体电容相联系,在放电时释放的能量较大,易引起电子元器件、系统的硬损伤。这两种放电模式各具特点,人体-金属放电模型应能全面地反映出这两种不同的放电模式。人体-金属放电模型主要用于对系统的人体静电敏感度的测试。
检测试验找彭工136-9109-3503