靜電放電試驗的意義在于反映產品靜電抗擾的可靠性

通常，許多工程師在測試產品之前通常會首先評估產品的外部結構進行靜電放電抗擾度測試，包括：測試位置、測試等級和放電方法。在測試過程中記錄這些信息。測試等級一般有明確要求，測試位置一般遵循：

（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或靠近內部敏感點的位置，重點測試能導致產品的位置異常。

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。一般來說，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當模擬器測試被測物體時，模擬器的放電電極逐漸接近被測物體，直到電極與被測物體之間形成火花擊穿通道直到發生放電。

其特點是放電由外部空氣擊穿形成火花通道引起，因此在設計中ESD模擬器不需要內部高壓繼電器觸發放電，如圖1所示

圖1

此外，為了減少電極的電暈效應，放電電極的頂部通常是球形的，如圖2所示。

圖2

起初，空氣放電被認為是靜電測試的最佳方法，在許多情況下，ESD測試標準被廣泛使用。原因是人們認為它可以真實地模擬現實靜電放電過程。但靜電測試過程中最關鍵的問題是過程的可重復性。沒有重復性或重復性差的測試是不可靠的，甚至是毫無意義的。

隨著對ESD隨著過程及其模擬和測試技術研究的深入，人們逐漸發現空氣放電作為主要方法ESD測試方法是致命的弱點是放電重復性差。由于空氣放電模式涉及外部火花通道的形成過程、溫度、濕度和模擬器放電電極接近被測物體速度等因素會導致放電過程的顯著變化。

實驗表明，隨著放電電極接近被測物體速度的變化，放電電流的上升時間可小于1ns變化到大于20ns。當保持接近速度時恒定時間電壓和速度組合下，模擬器放電電流的上升時間仍可達到30%上。

為了獲得恒定的放電電流上升時間，有人建議使用固定放電電極與被測物體之間的間距，逐漸增加放電電極的電位，導致ESD。這樣，雖然放電電流的上升時間可以穩定，但上升時間比實際時間要長ESD當放電電流上升時長得多。因此，雖然這種方法可以獲得更好的放電重復性，但并不能反映真實性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物體的敏感部分保持密切的金屬接觸，然后由模擬內部的高壓繼電器觸發靜電放電，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別在于，空氣放電方式中難以控制的空氣被內部高壓繼電器觸發裝置所取代程。它的放電重復性很好，也能反映實際情況ESD這個過程的主要特點。為緊密接觸金屬，放電電極頂部做成錐尖，如圖4所示。

圖4

放電波形參數在靜電試驗標準中明確規定，為實際試驗的標準化和可重復性提供了基礎。

通過以上對放電方法的理解，接觸放電方法具有更好的可重復性，因此在選擇放電方法時，可以使用接觸放電，無需空氣放電電方式。

3.結語

靜電放電模擬實驗的意義在于反映產品靜電抗干擾的可靠性，與實驗的可靠性直接相關，正確選擇放電方法是實驗可靠性的重要保證。