iNARTE ESD／EMC考试常见问题

2007年《安全与电磁兼容》第1期刊登了NARTE对电磁兼容、静电放电领域工程师和技术人员认证的程序、要求等,而且2007年在中国首次组织了iNARTE的ESD工程师考试。作者将读者所关心的这一认证常见问题汇总,便于大家有更进一步的了解。     

某电子系统的ESD抗扰度性能研究

对某军用电子系统（简称被试系统）进行了静电放电（ESD）抗扰度试验,研究了不同放电模式下系统受ESD干扰情况。当放电电压低于2kV时,ESD对于被试系统基本不造成干扰;当放电电压超过2kV后,被测系统信号出现了过零点不正常、不翻转和死机三种现象。分析认为被试系统中检测仪在电磁兼容性（EMC）方面存在的问题,是影响整个被试系统抗扰度的主要原因。采取电磁防护加固措施能提高系统的ESD抗扰度性能。     

ESD的防护策略

通过对现行的一些ESD防护方案的分析,发现了它们的缺陷：对电气应力与静电放电区分不清,系统未能有效地识别：提出了确立防护方案的基本条件：明确系统的防护等级,遵从各类标准的性能指标要求,实施ESD管理.并结合生产的实际情况,从防护等级的确立、数据的获取、装置的监控、防护措施的确定以及防护方案的实施,讨论了工业生产中的ESD防护;从包装材料的筛选、包装的检查、包装标注和测试,分析了ESD防护包装的具体实现;从工作面、工作间的测试和接地的有效搭接,研究了ESD的防护与控制策略.     

ESD电热模拟分析

在分析ESD失效机制的基础上,介绍了目前热击穿的研究情况,指出器件失效前所承受的功率与时间的关系对于研究热击穿的重要性;然后介绍了几个关于失效功率的热模型,分析了相关ESD模拟软件工具,提出一套有效的ESD模拟方法.     

MOS器件的ESD失效

静电放电(ESD)对半导体器件,尤其是金属氧化物半导体(MOS)器件的影响日趋凸显,而相关的研究也是备受关注.综述了静电放电机理和3种常用的放电模型,遭受ESD应力后的MOS器件失效机理,MOS器件的两种失效模式;总结了ESD潜在性失效灵敏表征参量及检测方法;并提出了相应的静电防护措施.     

电子元器件和电子设备的ESD试验方法比较

主要针对电子元器件和电子设备静电放电试验方法进行了对比分析，包括试验针对的产品对象、依据的试验标准、需要的试验设备以及具体的试验方法和合格判据等。     

基于ESD的芯片失效分析

提出了一种基于静电放电（ESD）的芯片可靠性测试及失效分析流程,并且以芯片静电放电测试为例详细阐述了芯片失效分析的过程与实现方法,包括电性失效分析和物理失效分析。通过专用仪器对芯片进行了静电放电测试,并利用红外微光显微镜（EMMI）及砷化镓铟微光显微镜（InGaAs）等实现芯片故障定位,从而确定芯片的失效模式与失效机理,实验证明该方法切实有效,这种失效分析的结果对优化集成电路的抗静电设计以及外部工作环境的完善都具有重要的参考意义。     

ESD保护电路

静电放电(ESD)常常是导致设备损坏的根源之一,这些设备通常安装在工厂的地面或现场。由于这种失效常常表现为其它类型的故障,因此很难找到真正的故障原因。例如在制造过程中,终检时的不合格产品往往可以追踪至一个损坏的元件或组件,经过进一步研究后会发现是OEM制造或测试中的某道工序使其遭到了ESD侵袭。     

静电放电抗扰度试验结果差异分析

不同实验室对同一受试设备进行静电放电抗扰度试验可能会得出不同的试验结论,分析了其原因,为提高试验结果的可靠性、复现性和不同实验室之间试验结果的可比性提出了建议。     

光模块静电问题差异原因分析

光模块是现在通信中最重要的器件之一,其静电防护是产品电磁兼容的突出问题之一。通过具体的静电测试案例,分析了因设计不同而导致两种光模块中收发模块抗静电能力出现差异的原因,并从电路设计和结构设计方面提出了光模块静电抗扰度设计措施。该文所做工作,对光模块的设计、选型和EMC测试,可提供参考和借鉴。     

液晶屏幕抗静电分析与对策

液晶屏幕越来越多地应用在信息技术设备当中,但是液晶屏幕防静电技术却一直困扰着很多工程师.通过分析液晶屏幕显示原理,结合静电场理论,分析静电放电(ESD)对液晶屏幕的影响,并提供整改实例,简要介绍此类问题的处理方法.     

静电放电抗扰度试验与重复性研究

介绍了静电放电抗扰度试验,并阐述了影响重复性的主要因素。     

机顶盒静电问题探讨及解决方案

针对一款塑料外壳的网络机顶盒受到ESD干扰时易死机的具体问题进行了理论分析,并通过调整PCB叠层和布局,提高了系统可靠性,最终使该产品通过了静电测试。     

一种新的ESD防护器件的多脉冲TLP仿真方法

 提出了一种新的集成电路ESD防护器件的TLP仿真方法,该方法类似于实际的TLP测量过程,在器件结构上施加一系列电流脉冲,获得相应的电压-时间曲线。分别截取每个电流脉冲及其电压响应70%~90%部分的平均值,取得的每一对电压和电流平均值作为I-V曲线上的一点,从而得到电流-电压特性曲线。在此基础上,不仅可得到触发电压V_t1和维持电压V_h,而且可以获取二次击穿电流I_t2。对LSCR的仿真结果表明仿真结果与测试结果符合的很好。     

A Robust Novel Technique for SPICE Simulation of ESD Snap-back Characteristics

This paper presents a robust and novel technique for the circuit simulation of ESD （ElectroStatic discharge） snap-back characteristics. A new linearization scheme by introducing current as independent variable for the avalanche current model in ESD evaluation shows a good convergence behavior during ESD stress simulation. This technique is compatible with the traditional circuit simulator based on the Modified nodal analysis （MNA） like SPICE. We have implemented the well known Amerasekera＇s ESD MOSFET model in SPICE3fS. The commonly used ESD protection configurations such as GGNMOS （Gate-grounded NMOS） and GCNMOS （Gatecoupled NMOS） are simulated and the simulation results demonstrated the good convergence behavior of this new technique.     

PCB辐射电磁干扰快速建模方法及实验研究

该文提出了基于射频电压参数测量的辐射场快速建模方法和基于射频电流参数测量的辐射场快速建模方法,并通过近场探头测量方法和电波暗室标准测试实验验证了快速建模理论的有效性,达到操作简便、节约成本的目的。     

3m法电波暗室的构建

电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。EMC检测包括测试方法、测量仪器和检测场所。电波暗室的建设是EMC实验室建设的重要内容,也是决定EMC检测质量的关键。EMC实验室按照暗室尺寸来分常见的有3种：3m法、5m法、10m法。本文介绍如何建设一个标准的电波暗室（3m法）,并提出具体方案和验收结果。     

空气ESD辐射电磁场和放电间隙区分布研究

在固定放电空气间隙条件,利用电流靶和半圆环天线对空气静电放电(ESD)的辐射电磁场进行了探测和记录,根据空气ESD辐射电磁场的特征研究了空气ESD的放电特性和放电间隙区分布规律。提出了空气ESD存在"增长间隙区"、"跌落间隙区"、"平坦间隙区"和"零放电间隙区"4个放电间隙区,放电间隙区的分布主要与放电电压的大小相关,且在高电压时各放电间隙区分布更明显;一定电极接近速度下的空气ESD与一定放电间隙区的空气ESD相对应。     

集成电路抗ESD设计中的TLP测试技术

介绍了一种研究器件和电路结构在ESD期间新的特性测试方法——TLP法，该方法不仅可替代HBM测试，还能帮助电路设计师详细地分析器件和结构在ESD过程中的运行机制，有目的地进行器件ESD保护电路的设计，提高器件的抗ESD水平。