通常，許多工程師在測(cè)試產(chǎn)品之前通常會(huì)首先評(píng)估產(chǎn)品的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜電放電抗擾度測(cè)試，包括：測(cè)試位置、測(cè)試等級(jí)和放電方法。在測(cè)試過(guò)程中記錄這些信息。測(cè)試等級(jí)一般有明確要求，測(cè)試位置一般遵循：

（1）放電位置(金屬和縫隙)；

（2）遇到類似的大面積金屬和TP在這種情況下，需要找出最大干擾點(diǎn)或靠近內(nèi)部敏感點(diǎn)的位置，重點(diǎn)測(cè)試能導(dǎo)致產(chǎn)品的位置異常。

放電方式的選擇是本次討論的中心，在此之前要了解放電方式的具體形式。一般來(lái)說(shuō)，ESD模擬器采用的放電方式可分為兩種，即空氣放電模式（又稱非接觸式放電）和接觸式放電模式（又稱電流注入法）。

1.空氣放電方式

用ESD當(dāng)模擬器測(cè)試被測(cè)物體時(shí)，模擬器的放電電極逐漸接近被測(cè)物體，直到電極與被測(cè)物體之間形成火花擊穿通道直到發(fā)生放電。

其特點(diǎn)是放電由外部空氣擊穿形成火花通道引起，因此在設(shè)計(jì)中ESD模擬器不需要內(nèi)部高壓繼電器觸發(fā)放電，如圖1所示

圖1

此外，為了減少電極的電暈效應(yīng)，放電電極的頂部通常是球形的，如圖2所示。

圖2

起初，空氣放電被認(rèn)為是靜電測(cè)試的最佳方法，在許多情況下，ESD測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)被廣泛使用。原因是人們認(rèn)為它可以真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)靜電放電過(guò)程。但靜電測(cè)試過(guò)程中最關(guān)鍵的問(wèn)題是過(guò)程的可重復(fù)性。沒(méi)有重復(fù)性或重復(fù)性差的測(cè)試是不可靠的，甚至是毫無(wú)意義的。

隨著對(duì)ESD隨著過(guò)程及其模擬和測(cè)試技術(shù)研究的深入，人們逐漸發(fā)現(xiàn)空氣放電作為主要方法ESD測(cè)試方法是致命的弱點(diǎn)是放電重復(fù)性差。由于空氣放電模式涉及外部火花通道的形成過(guò)程、溫度、濕度和模擬器放電電極接近被測(cè)物體速度等因素會(huì)導(dǎo)致放電過(guò)程的顯著變化。

實(shí)驗(yàn)表明，隨著放電電極接近被測(cè)物體速度的變化，放電電流的上升時(shí)間可小于1ns變化到大于20ns。當(dāng)保持接近速度時(shí)恒定時(shí)間電壓和速度組合下，模擬器放電電流的上升時(shí)間仍可達(dá)到30%上。

為了獲得恒定的放電電流上升時(shí)間，有人建議使用固定放電電極與被測(cè)物體之間的間距，逐漸增加放電電極的電位，導(dǎo)致ESD。這樣，雖然放電電流的上升時(shí)間可以穩(wěn)定，但上升時(shí)間比實(shí)際時(shí)間要長(zhǎng)ESD當(dāng)放電電流上升時(shí)長(zhǎng)得多。因此，雖然這種方法可以獲得更好的放電重復(fù)性，但并不能反映真實(shí)性ESD高頻成分。

由于上述原因，空氣放電方式逐漸被接觸式放電方式所取代。

2.接觸放電方式

所謂接觸放電方法，是指放電前，先將ESD模擬器的放電電極與被測(cè)物體的敏感部分保持密切的金屬接觸，然后由模擬內(nèi)部的高壓繼電器觸發(fā)靜電放電，如圖3所示。

圖3

與空氣放電方式相比，接觸放電方式最大的區(qū)別在于，空氣放電方式中難以控制的空氣被內(nèi)部高壓繼電器觸發(fā)裝置所取代程。它的放電重復(fù)性很好，也能反映實(shí)際情況ESD這個(gè)過(guò)程的主要特點(diǎn)。為緊密接觸金屬，放電電極頂部做成錐尖，如圖4所示。

圖4

放電波形參數(shù)在靜電試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定，為實(shí)際試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化和可重復(fù)性提供了基礎(chǔ)。

通過(guò)以上對(duì)放電方法的理解，接觸放電方法具有更好的可重復(fù)性，因此在選擇放電方法時(shí)，可以使用接觸放電，無(wú)需空氣放電電方式。

3.結(jié)語(yǔ)

靜電放電模擬實(shí)驗(yàn)的意義在于反映產(chǎn)品靜電抗干擾的可靠性，與實(shí)驗(yàn)的可靠性直接相關(guān)，正確選擇放電方法是實(shí)驗(yàn)可靠性的重要保證。