静电放电发生器模型的研究及应用

随着微电子元件的广泛应用,静电危害现象日益突出。ESD是一种很难重复的随机过程。在这种情况下,本文根据IEC61000-4-2标准,构建等效人体-金属模型的静电仿真电路,对放电过程进行仿真分析,为静电发生器放电回路结构及元件参数的确定及参数对ESD放电过程的影响提供一定的理论参考依据,还为更好的了解ESD过程的特点及影响因素,从而进行有效的ESD保护等研究方面提供了便捷、可靠的研究手段。仿真结果表明静电波形参数均在标准误差范围之内。由此证明模型参数设计正确,对ESD过程分析合理。

基于电路仿真的桥丝式电火工品静电危害预测

为研究电火工品(EED)发火件材料对静电泄放(ESD)条件的响应规律及其在静电环境下的损伤情况,引用美国电气和电子工程师协会(IEEE)标准和Sandia实验室标准的静电放电模型,仿真和分析了不同静电高压条件放电模型的静电泄放过程。确定了放电产生的能量,与典型电火工品中的发火材料的物理形态转换特性能量进行了对比分析。推算了ESD对典型EED的损伤情况。结果表明,泄放电流峰值随静电初始电压升高而增大,但电流波形的其它参数不变。对于40μm直径的镍铬桥丝和斯蒂芬酸铅组成的发火元件,IEEE标准ESD模型在初始电压为20 k V时桥丝温度可达到焊锡熔点、药剂分解温度和燃爆点,40 k V可使桥丝熔断,而Sandia实验室标准ESD模型在20 k V时桥丝温度可达到焊锡熔点,25 k V可到达到药剂分解温度和燃爆点,50 k V达到桥丝熔点。

空气静电放电的场路协同仿真研究

场路协同仿真方法可耦合场与路研究空气静电放电的非线性特征,有助于静电放电防护的进一步改进。基于CST仿真软件,首先通过静电放电发生器标准电流测试模型对场路协同仿真方法进行验证,然后利用该方法将静电放电发生器的3D全波模型和非线性电弧模型相结合,探究放电电流随激励电压和放电弧长的变化关系。仿真结果表明:放电上升时间和峰值电流均随着激励电压和弧长指数变化,而小弧长情况下与接触放电类似接近线性变化;而结合实验中电弧长度随电压变化的特性,得出激励电压、电流峰值和上升时间的定量关系。仿真结果和文献中的实验结果相吻合,同时场路协同仿真可获得任一时刻的场分布信息,对电子设备的故障检测具有指导意义。