静电放电参数及与典型电子器件能量耦合关系的实验研究

论文摘要

随着电子工业的迅速发展,静电放电对各种微电子器件的危害越来越严重,已成为当前国民经济和社会发展中急需解决的重要科技问题之一。本文利用可以提高静电放电重复性的试验装置对静电放电进行了实验研究,得出了有关空气式静电放电的一些规律,并在此基础上对典型电子器件进行了辐照效应实验研究,主要内容如下;为了提高静电放电的重复性,在按照IEC标准规定的静电放电电流波形标定装置组建的静电放电电磁场测试系统的基础上,加入了自动控制模拟器放电电极渐进速度装置。利用此套装置对静电放电进行了实验研究,主要考察了接近速度、电流上升时间、电流峰值、耦合电压峰-峰值这几个静电放电特征参数值。通过实验分析了这些参数之间的关系,从而得出了静电放电的一些规律以及这些参数对静电放电辐射场的影响。选用当前应用非常广泛的单片机控制液晶显示系统作为实验对象,进行了静电放电电磁脉冲辐射效应实验研究。该单片机系统具有故障自动检测功能,在对其进行了效应试验后得出了系统对静电放电的敏感放电电压,分析了系统的失效与静电放电模拟器对耦合板的放电方式、系统的放置方式之间的关系,初步总结了静电放电与典型电子器件的能量耦合规律,并在此基础上对电子系统的静电放电防护措施进行了探讨。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 静电放电瞬态过程的研究
• 1.2.2 ESD参数与器件能量耦合相关性研究状况
• 1.3 本文的选题及主要研究内容
• 第2章 静电放电电磁脉冲特征
• 2.1 静电放电基本特性
• 2.1.1 静电放电电磁脉冲的特征
• 2.1.2 静电放电的类型
• 2.1.3 静电放电模型
• 2.2 静电放电的模拟环境
• 2.2.1 静电放电模拟器
• 2.2.2 静电放电EMP辐照效应模拟
• 2.3 ESD EMP对电子系统的能量耦合
• 第3章 空气式静电放电实验研究
• 3.1 测试系统及实验方法
• 3.2 实验结果及分析
• 3.2.1 接近速度对放电特性的影响
• 3.2.2 静电放电电流峰值与上升时间关系
• 3.2.3 影响耦合电压的因素
• 3.3 本章小节
• 第4章 单片机系统ESD辐照效应试验研究
• 4.1 单片机控制系统
• 4.1.1 系统组成
• 4.1.2 系统工作过程
• 4.1.3 系统故障及检测
• 4.2 试验装置及实验方法
• 4.3 辐照效应试验结果与分析
• 4.3.1 改变EUT方向的效应实验
• 4.3.2 不同HCP放电方式的效应实验
• 4.3.3 不同耦合板效应实验
• 4.3.4 不同EUT放置方式效应实验
• 4.4 系统抗电磁脉冲干扰方法的探讨
• 4.5 本章小结
• 第5章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录 研究生期间所发表的论文