静电放电发生器电路和典型放电波形

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静电放电（ESD）是指不同静电位置的物体相互接近或直接接触引起的电荷转移。ESD会对电子设备造成严重损坏或异常操作。因此，ESD是芯片和系统设计中非常重要的指标。

目前有很多ESD测试标准，一般可分为芯片级和系统级。芯片级测试包括多种静电放电模型，主要包括人体模型(HBM).机器模型(MM).组件充电模型(CDM)等。系统级测试包括直接放电和间接放电。以下将详细介绍系统级ESD测试。系统级ESD测试，又称静电放电抗扰性测试，是模拟操作人员或物体在接触设备时对邻近物体的放电，以测试被测设备的抗静电干扰能力。静电抗干扰性测试标准主要包括IEC-4-2。IEC标准规定的静电放电方式有两种：（1）直接放电：直接放电试验设备；（2）间接放电：对受试设备附近的耦合板进行放电，以模拟受试设备附近物体的放电。图1.图2.分别为IEC-4-2规定的静电放电发生器电路和典型放电波形。

图1.静电放电发生器电路

图2.电流波形。接触放电和空气放电有两种方式:接触式放电是指半成品电子产品或含有金属外壳的电子产品，即人体可接触的部分。该部分采用接触式放电，模拟生产、运输和使用过程中可能出现的人体放电，对电子产品造成损坏。空气放电是一种在塑料外壳或金属外壳外涂有绝缘漆的放电方式。这种放电方式不是通过直接接触，而是通过高压静电脉冲击穿透空气，传输到产品内部，导致电子产品或部件损坏。主要测试塑料外壳接头或按钮间隙的紧密性,绝缘性能。根据标准，接触放电是一种优先考虑的试验方法，所有可以使用接触放电的地方都使用接触放电，而空气放电则使用在不能使用接触放电的情况下。对于涂层产品，如果制造商没有说明漆膜是绝缘层，则应使用接触放电的电极尖端刺穿漆膜进行放电试验。如果漆膜是绝缘层，则使用空气放电。IEC规定的静电放电试验等级如下表所示：

X是一个开放级别，如果规定高于表格中的电压，则可能需要专用设备。试验点主要选择以下位置：(1)金属外壳。(2)开关.按钮.旋钮.按钮.按钮.按钮等控制或键盘区域的任何点或操作人员容易接近的区域。(3)指示器.发光二极管.外壳缝隙.格栅.连接器罩等。每个实验点应至少进行10次放电实验(正或负极性)，连续单次放电时间间隔至少应大于1秒。间接放电是指水平耦合板和垂直耦合板的放电。耦合板通过两个.1m），并通过两个k欧元的电阻接地。因此，当耦合板放电时，通过耦合板形成可重复的静电场，干扰设备，模拟设备的抗静电场干扰能力。由于受试设备和系统的多样性，很难明确静电试验对设备和系统的影响。如果产品技术规范没有明确的技术要求，则应根据受试设备的运行条件和功能规范对试验结果进行分类：(1)技术要求限值内性能正常；(2)功能或性能暂时丧失或降低，但实验停止后可自行恢复，无需操作人员干预；(3)功能或性能暂时丧失或降低，但需要操作人员干预或系统复位才能恢复；(4)因设备硬件或软件损坏或数据丢失而无法恢复的功能丧失或性能下降。静电试验对受试设备的影响可以在技术规范中定义，并规定哪些影响是可接受的。一般来说，如果受试设备在整个试验过程中具有较强的抗静电干扰性，且试验结束后，受试设备符合技术规范中的功能要求，则表明试验合格。