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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2024-09-07 18:41
根據(jù)靜電的產(chǎn)生方式以及對(duì)電路的損傷模式不同,通常分為四種測(cè)試方式:人體放電模型、機(jī)器放電模型、元件放電模型、場(chǎng)增強(qiáng)模型,但是業(yè)界通常使用前兩種模式測(cè)試。
1、人體放電模式(HBM:Human-Body Model)
HBM是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。由于人體會(huì)與各種物體間發(fā)生接觸和摩擦,又與元器件接觸,所以人體易產(chǎn)生靜電,也容易對(duì)元器件造成靜電損傷。
人體與被放電體之間的放電有兩種:即接觸放電和電弧放電。接觸放電時(shí)人體與被放電體之間的電阻值是個(gè)恒定值。電弧放電是在人體與被放電體之間有一定距離時(shí),它們之間空間的電場(chǎng)強(qiáng)度大于其介質(zhì)(如空氣)的介電強(qiáng)度,介質(zhì)電離產(chǎn)生電弧放電,暗場(chǎng)中可見弧光。電弧放電的特點(diǎn)是在放電的初始階段,因?yàn)榭諝馐遣涣紝?dǎo)體,放電通道阻抗較高,放電電流較小;隨著放電的進(jìn)行,通道溫度升高,引起局部電離,通道阻抗逐漸降低,電流增大,直至達(dá)到峰值;然后,隨著人體靜電能量的釋放,電流逐漸減小,直至電弧消失。
人體放電模型原理圖:

人體放電電流波形:

2、機(jī)器放電模式(MM:Machine Model)
用來模擬帶電導(dǎo)體對(duì)電子器件發(fā)生的靜電放電事件,機(jī)器模型也稱日本模型?;镜碾娐吩硎牵?00pF電容不經(jīng)過電阻直接對(duì)器件進(jìn)行靜電放電。機(jī)器模型模擬導(dǎo)體帶電后對(duì)器件的作用,如在自動(dòng)裝配線上的元器件遭受帶電金屬構(gòu)件對(duì)器件的靜電放電,也可以模擬帶電的工具和測(cè)試夾具等對(duì)器件的作用。
機(jī)器放電模型原理圖:

機(jī)器放電電流波形:

3、場(chǎng)增強(qiáng)模型(BMM)
場(chǎng)增強(qiáng)模型也叫人體-金屬模型,用來模擬帶電人體通過手持的小金屬物件,如螺絲刀、鑰匙等,對(duì)其他物體產(chǎn)生放電時(shí)的情形。當(dāng)帶電人體手持小金屬物件時(shí),由于金屬物件的尖端效應(yīng),使得其周圍的場(chǎng)強(qiáng)大大增強(qiáng),再加上金屬物件的電極效應(yīng),導(dǎo)致放電時(shí)的等效電阻大大減小。因此在同等條件下,它產(chǎn)生的放電電流峰值比單獨(dú)人體放電的要大,放電持續(xù)時(shí)間短。
人體-金屬放電過程包含高速、低速兩種放電模式。高速放電模式與手、前臂及手持小金屬物件的"自由電容"相聯(lián)系,它產(chǎn)生的初始放電電流尖脈沖的上升速度很快,峰值很大,可產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁脈沖。往往使得ESD保護(hù)器件還沒來得及響應(yīng)動(dòng)作,便已侵入敏感設(shè)備、器件造成損傷,因而也較難防護(hù),不過由于與之相聯(lián)系得放電電容容量較小,其放電中釋放的能量也較小,造成的損傷往往是軟損傷或形成隨機(jī)干擾。
低速放電模式則與人體電容相聯(lián)系,在放電時(shí)釋放的能量較大,易引起電子元器件、系統(tǒng)的硬損傷。這兩種放電模式各具特點(diǎn),人體-金屬放電模型應(yīng)能全面地反映出這兩種不同的放電模式。人體-金屬放電模型主要用于對(duì)系統(tǒng)的人體靜電敏感度的測(cè)試。
人體-金屬放電模型原理圖:

人體-金屬放電模型電流波形:(GB/T17626.2/IEC61000-4-2)


來源:風(fēng)陵渡口話EMC