静电放电模拟器辐照效应实验研究

对模拟器ESS - 2 0 0AX与NSG435的静电放电 (ESD)电流波形及其辐照效应实验进行了研究。实验结果表明 ,虽然两模拟器的放电电流波形均符合国际电工委员会IEC6 10 0 0 - 4- 2静电放电抗扰度实验标准 ,但进行辐照效应实验时 ,二者的测试结果并不一致。这主要是因为IEC标准只规定了放电电流的波形 ,而对模拟器放电枪的结构和外形未做出规定 ,使静电放电电磁场尤其是近区电磁场存在差异。要解决不同模拟器间测量结果的不一致性 ,IEC的相关标准除了规定放电电流的波形外 ,还应对放电电流的导数波形和相关的电磁场做出规定 ,尽量对放电枪的形状和结构给出统一的标准。     

一种用于ESD测试的PLC单轴运动控制台研究

研制了一种以可编程控制器 (PLC) 作为控制单元的单轴控制台。这种单轴控制台有效控制了静电放电(ESD) 模拟器空气放电电极的运动状态, 为ESD测试实验提供了一种新的手段, 并与手持放电方式进行了实验比较。     

静电放电辐射场的实验研究

对人体 -金属ESD模型和家具ESD模型进行了讨论 ,介绍了其放电电流波形的主要特点及影响它们的主要因素。利用单极子天线和数字存储示波器对静电放电产生的电磁脉冲辐射场进行了实验研究。实验表明 ,ESD的辐射场在距离放电源几米以内是很短的窄脉冲 ,其脉冲持续时间约为几百ns,但其场强很大 ,典型可达几kV/m (在 1 8cm处 ) ,一般在约几百V/m (在 1 5m以内 ) ,共频谱主要分布在几十到几百MHz,频谱上限可以达到几个GHz.     

静电放电抗扰度试验中辐射场若干特性的试验研究

国际标准IEc61000-4—2中对静电放电抗扰度试验方法和试验布局进行了规定，但是对间接静电放电（ESD）产生的辐射场没有进行描述。根据标准IEc61000—4—2，首先对水平耦合板和垂直耦合板放电时垂直耦合板上的场分布进行了分析，然后对几种医疗设备进行静电放电抗扰度试验。试验得出：1）对两种耦合板放电时，水平耦合板上电场强度和磁场强度随测试距离的变化趋势不同；2）试验结果对ESD模拟器的种类有着依赖关系。这些结果为研究电子设备静电放电抗扰度试验新方法、新标准和新的试验平台及诊断评估方法提供了参考依据。     

静电放电防护器件研究综述

静电放电（Electrostatic Discharge,ESD）严重影响当今微电子器件的可靠性,使用静电放电防护器件是提高电路ESD可靠性的一种重要途径。随着微电子技术的高速发展,出现了多种新型防护器件。文章介绍了当前最常用的几种静电放电防护器件（瞬态电压抑制管（TVS）、可控硅整流器件（SCR）、NMOS器件）的工作机理及其国内外研究现状和发展趋势。开展静电放电防护器件研究,对提高静电放电防护器件性能及设计新型静电放电防护器件有着重要指导作用。     

静电放电对微机接口电路干扰效应研究

为研究静电放电(ESD)对微机接口电路的干扰效应,设计了一种单片机系统串行数据传输电路试验模型。利用静电放电模拟器对自行设计的单片机系统进行了效应试验,并对测得的试验数据进行了分析,得出了这类典型串口通讯在静电放电环境下的一些规律。     

FPGA静电电磁脉冲辐照效应试验研究

根据国际电工委员会IEC61000-4-2标准,利用ESS-200AX型ESD模拟器,选用人体-金属模型,测试静电电磁脉冲(ESD EMP)对FPGA的影响,并针对试验结果对故障原因进行分析。试验结果表明:FPGA集成电路抗静电电磁脉冲能力较强,当在FPGA集成电路周围的静电放电电压达到13 kV时,静电电磁脉冲将破坏SRAM的查找表中的数据,致使FPGA功能性损坏,但重新加电可恢复正常。     

ESD对电点火管安全性的影响研究

简述了真实静电感度测试方法及其数据处理方法,报道了利用该方法测试的两种电点火管DD—4.5、DD—17的静电感度测试结果。确定了其最小静电点火能分别为834μJ和188μJ。依据不同的ESD(静电放电)模型,讨论了不同静电危害源对电点火管直接放电时的最高安全电压值。     

集成电路ESD注入损伤效应及注入电压与能量间的关系

利用静电放电(ESD)模拟器对集成电路芯片进行电压注入损伤效应实验,通过存贮示波器记录的波形进行乘法和积分运算,得到对应注入电压下芯片上吸收的平均峰值功率和能量。对放电电压与平均峰值能量作散点图,采用曲线拟合的方法对离散点进行拟合,针对该曲线拟合的方法进行了分析,最终建立了ESD注入电压与平均峰值能量之间的数学模型。     

IEC标准与ESD抗扰度实验方法研究

对ESD抗扰度实验方法和 2种ESD模拟器进行了系统的研究, 发现IEC61000-4-2标准规定的静电放电抗扰度实验方法和实验用的ESD模拟器存在严重的问题。针对这些问题并结合当前国外学者研究的有关结论,研制了一种更符合实际需要的ESD抗扰度检测试验方法和实验装置。利用新研制的实验平台对瑞士Schaffner公司制造的NSG435ESD模拟器和日本Noiseken公司制造的ESS-200AXESD模拟器进行了比较研究, 对模拟器内部高压继电器动作产生的辐射场造成实验结果偏差问题进行了测试分析。利用该实验装置分别以手动控制模拟器和自动控制装置控制模拟器完成了空气放电过程。对空气放电电流波形的重复性进行了研究, 证明利用这种平台可以有效地控制空气放电的重复性。     

核电磁脉冲对单片机系统的辐照效应研究

核爆炸产生的电磁脉冲的“杀伤”范围极广,它可使距离爆心投影点几千公里的电气设备、电子装备和系统的工作失灵甚至破坏。为了研究它对单片机的各种效应,利用GTEM室产生的模拟核电磁脉冲,对单片机系统进行了辐照效应实验。实验表明,单片机系统在核电磁脉冲作用下,会出现“死机”、重启动、控制状态的改变、通讯错误和外部RAM内容改变以及数据采集误差增大等现象。在实验基础上,研究了单片机系统的各种效应产生的原因。     

ESD与方波脉冲对集成电路注入损伤的比较研究

采用方波脉冲和ESD脉冲对3种集成电路进行了注入损伤效应实验,目的是比较二者对器件损伤的异同之处。分析时,首先对实验数据作拟合分析,建立起相关的数学模型,然后将模型值和实际值进行比较。可得到结论:实验器件有高压强场致PN结击穿和热效应2种损伤模式。对同一种器件,2种注入方式下的损伤模式相同或类似。方波注入下,各损伤阈值参数可拟合为1个式子来描述它们之间的关系,ESD注入下则还不确定;对同一器件,不同注入方式下的阈值不同,目前结果表明相差2~3倍。     

接近速度和相对湿度对静电放电强度的影响

静电放电（ESD）会对电子设备和系统造成严重干扰,但是在相同的放电电压下,ESD强度却会发生很大的变化。这种变化与电极接近速度、相对湿度和电弧长度等因素有关。为提高ESD实验结果的重复性,通过理论分析和实验研究了电极接近速度和相对湿度对ESD强度的影响。理论计算了两接近导体之间的自（互）电容系数、导体电势差、导体电势差随放电间隙和时间的变化率;实验研究了ESD强度（比如放电电流峰值、上升时间）随接近速度和相对湿度的变化关系。研究得出,接近速度直接决定了导体电势差随时间的变化率,同时对ESD强度产生明显影响;相对湿度会对ESD强度产生很大的影响。     

基于加速寿命试验的晶体管静电放电潜在性失效的研究

对高频小功率硅双极结型晶体管2SC3356进行静电放电试验,并利用加速寿命试验原理对两组器件进行加速寿命试验。采用Arrhenius模型对试验结果进行计算分析,发现低于损伤阈值的ESD注入可以使器件的寿命缩短,得出ESD可以在高频小功率硅双极结型晶体管内部造成潜在性失效,使得器件寿命缩短。     

用于静电放电EMP实验的三模冗余技术

通过对TMR(Trip le Modu lar Redundancy)容错技术的分析和研究,介绍了一种基于FPGA芯片的TMR整体“硬化”技术,并分别对采用了TMR技术的电机容错控制系统和未采用TMR技术的一般电机控制系统进行了ESD EMP的辐照效应实验,得出TMR技术可有效增强控制系统抗ESD EMP能力的结论。     

引信电子部件ESD效应和加固实验研究

利用静电放电模拟器对某电子时间引信的电子部件的损伤及其防护加固进行了实验研究。引信部件在ESD的作用下,储存的信息会改变;当ESD的电压进一步升高时,引信中的电子部件出现损坏,其损伤阈值为＋200V．采取加固措施后,系统抗ESD的电压提高了2～3倍,达到了预期的目的。