但是,亦有些產品是透過控制高電壓電源的輸出電壓,依據該輸出電壓與表面電位計的輸出值,來量測被量測目標的表面電位。 這種方法可量測的電壓範圍不會受到高電壓電源的輸出電壓範圍的限制,可量測更廣大的電壓範圍。 量測靜電的儀器正式名稱為「表面電位感測器」或「靜電電位測量儀」。
法拉第籠法如其名稱所示,係指使用稱為法拉第籠(Faraday Cage)的容器量測電荷量的方法。 圖6 靜電能量導引槍2023 是法拉第籠法的原理圖,包括了與完全絕緣的內側電極接地的外側電極。 內側電極內部若放入帶電物體,將依帶電物體的帶電大小,在內側電極感應電荷。 其原理是量測內側電極與外側電極的電位差Vm,以求出帶電物體的電荷量。 法拉第籠法可正確量測帶電的電荷,但只能量測放入法拉第籠中的帶電物,因此在製造現場多半使用可簡便量測的表面電位計。 庫倫計是將探針接觸帶電物體,量測電荷量,類似三用電錶。
靜電能量導引槍: 電壓回饋型表面電位計
雖然我們人體感受不太到靜電放電所產生的熱能,但是這熱能對精密的積體電路來說卻是極大的,這樣的熱能可能會熔毀或是汽化部分電子元件,因此靜電放電保護電路就扮演著非常重要的角色來提升電子產品整體的可靠度。 由於靜電放電會產生瞬間大電流,因此能量可能會對電路造成損害,直接破壞器件的正常使用,這就使裝置被燒燬,引起永久性的失效。 越薄的氧化層會降低防護元件在接觸放電方面的表現,而且更薄的金屬層也會造成更高的阻值與產生熱能在電路裡,結果導致積體電路在人體放電模式具有較差的表現,而且對靜電放電也更加地敏感。
暫態分析有兩個過程,一是mesh solve,二是transient sweep。 前者時間與3D geometry大小與複雜度有關;後者跟求解題目能量場隨時間變化的特性有關。 短時間內能量變化劇烈的問題(寬頻的問題,求解需要較小的time step),transient sweep時間會較長。 爭論IC ESD與系統ESD有沒有直接關係,所衍伸的廣義討論即是"IC的雜訊耐受能力"與"系統的雜訊耐受能力"有沒有直接的關係。 目前定義系統雜訊耐受測試主要有ESD, EFT與雷擊測試。
靜電能量導引槍: 放電
表面電位感測器檢測出的電場強度為零時,是在被量測目標的電壓與感測器的電壓一致時。 靜電能量導引槍 也就是說,高電壓電源的輸出電壓為被量測目標的電壓。 在採取靜電對策之前,首先必須要檢查清楚是否有靜電。
雖然你有靜電,但是我不讓它進入到我的裝置中,這就是堵。 跟4.3.3.1非常接近,但I(ESD_tip)最大值 較小(6A),這值小於7.5A筆者反而覺得是比較合理的結果。 將靜電槍對地的(L215,C200)從(3.5uH,20pF)改成(2uH,12pF),以及把充電電容C191從110pF改成135pF,波形就較理想了。 5.12.2 對於"Network Analysis",所有激發源都是一樣的。 靜電能量導引槍2023 激發源的型態,移到Solution Setup內一起設置,彼此的激發定義都一樣。 低至0.2mJ的電火花可能存在著火的危險,但這種如此低能量的火花往往低於人的視覺和聽覺感知的最小閾值。
靜電能量導引槍: 系統產品靜電測試 (ESD Gun) 與元件靜電測試 (HBM) 的比較
從這張圖可以看出,靜電槍模型除了由RLC等效電路所組成,還需要兩個時序錯開的開關,實現充電與放電控制。 要查明是否有靜電,需使用稱為靜電感測器的專用測量儀。 只要將靜電感測器朝向要量測的物體,即可簡單測出該物體的靜電量。 靜電能量導引槍 為了提升電路速度以應付更高速的應用,電晶體就需要更小的顯影尺寸,所以閘極氧化層的厚度也進入到了奈米等級。
所以靠模擬來做EMC事前的預防性設計,或是事後的問題分析,絕對是可行的,而且也是許多大公司(如Samsung、Apple、Google...)累積研發能量、提升競爭力的方法。 從這張圖可以看出,法規是以電流波形來定義靜電槍的輸出。 與庫倫計相同,它可以量測帶電的電荷量,而且量測電荷量時不會失去電荷。
靜電能量導引槍: 靜電量的大小與單位
而可燃的粉末充分混合於空氣中時,會變得極其易燃易爆。 由於這個原因造成了許多工業事故[15][16][17]。 組成物質的原子由帶正電的原子核和帶負電的電子組成。
另一方面,由於靜電中還會存在高頻脈衝,這些脈衝引起的磁場透過耦合、輻射等方式,對周圍的場造成電磁干擾,透過縫隙、電路等對器件產生干擾,導致裝置的暫時性失效。 分割地可以提高平面的阻抗,理論上會改善ESD抗性,但這如果同時造成訊號線跨不同參考平面,那反而系統的SI/PI/ESD/EMI會變差。 另外,地分割還會造成ESD瞬間洩電路徑改變,與系統不同區域彼此之間瞬間電位差較大,這也是造成系統ESD變差的原因。 現有的模擬技術,只能做接觸放電(contact discharge),而無法做空氣放電(air discharge),因為目前各家的電磁模擬軟體還沒有人可以模擬空氣因高壓解離所致的電弧放電現象。
靜電能量導引槍: 表二 元件層級的靜電放電規格
正常情況下,物體中正負電荷電量相等,對外不顯示出電性,即不帶電。 在一定的外部作用下(比如摩擦),物體得到或失去一定數量的電子,使物體內部正負電荷電量不相等,物體就會對外呈現電性,即帶電[3]。 物體帶電後,可以使用靜電驗電器檢驗電荷的種類和多少。 靜電能量導引槍2023 表面電位計並非檢測電位,而是檢測電場強度,因此具有距離依賴性。 電壓回饋型表面電位計可調節高電壓電源的輸出電壓,以針對與表面電位計同樣的表面電位感測器提供電位,使感測器的輸出為零,亦即表面電位感測器檢測出的電場強度為零。
下圖為在人體模型中,人體的靜電帶電最高電壓及環境之間的關係。 靜電能量導引槍 我們就可以理解,為什麼在北方乾燥的冬天,穿著滌綸等合成化纖的衣服,會經常被靜電打到,而這時候的靜電電壓甚至能高達15kv。 尤其是在冬天的北方,天氣乾燥的時候,脫衣服的時候就會產生噼裡啪啦的靜電,晚上的時候還能看到輝光。 這種靜電放電(Electro Static Discharge)現象,在電子器件中如果防護不當,甚至會燒燬裝置。 非常好的一篇實踐型論文,沒有特別艱深難懂的理論基礎,就是把IC電路與系統寄生效應老老實實模擬與量測比對。
靜電能量導引槍: 靜電的能量
静电能量导引枪是一把Corpus副武器,通过在道场的能源实验室研究获取。 靜電能量導引槍2023 发射飞行缓慢的 辐射投射物,造成范围伤害。 拥有较高的触发几率和射速,但基础伤害较低。 蓄力能够提升伤害与爆炸范围,但会降低飞行速度。
下圖左邊的例子是正在量測電路基板的靜電。 只需要將靜電感測器朝向電路基板即可量測靜電量。 在製造現場有各種不同的靜電量測需求,包括需要在生產線的多處位置上進行量測,或需要在特定位置持續量測並加以紀錄等。 靜電感測器也會根據不同用途有各種不同類型,因此配合使用目的及條件來選擇測量儀很重要。 有一點我們必須了解,提升元件層級靜電放電的等級並不會提升系統層級靜電放電的表現,因為整個系統的靜電放電與廣泛的防護技術有關,這些防護技術包括電路板上的防護元件、訊號走線的最佳化、防護元件的封裝、以及最後的防線─元件層級的靜電放電防護。 人體放電模式的放電波形如圖二所示,一般來說,此放電波形的上升時間大約介在5~10奈秒之間,而2000伏特的放電電壓大約會產生1.33安培的電流峰值,4000伏特的放電電壓則會產生2.67安培的電流峰值,以此類推。
靜電能量導引槍: 靜電量測
Ans:電壓(落差)越大處,電場越強,又電荷的流動產生磁場。 所以ESD電壓分佈看電場,ESD電流分佈看磁場。 電導率低於50pS/m的流體被劃為不易導電。 靜電能量導引槍 在電導率高於50pS/m的流體中,靜電積累的速率和電荷中和的速率相等,或比它更低,所以靜電難以累積起來。
- 現有的模擬技術,只能做接觸放電(contact discharge),而無法做空氣放電(air discharge),因為目前各家的電磁模擬軟體還沒有人可以模擬空氣因高壓解離所致的電弧放電現象。
- 目前定義系統雜訊耐受測試主要有ESD, EFT與雷擊測試。
- 而物體會透過摩擦、感應等方式獲得電子或者失去電子,使物體帶電。
- 由於這個原因造成了許多工業事故[15][16][17]。
但這樣的靜電能量並不高,因此,大電流的持續時間也很短。 在HFSS內不論是以哪一種方法實現靜電槍模型,在做系統ESD模擬時都會看到在靜電槍打出能量的同時(at 1ns),也會有一股電流從靜電槍透過接地線往參考地迴流(at 1ns~7ns)。 CDM是靜電荷先透過高電場耦合累積在裝置上(非導體+導體的整個裝置,如封裝),瞬間大量的靜電荷對鄰近的導體/接地點進行放電(屬空氣放電, 電弧arc),導致帶電體本身有瞬間大電流流動,對自身造成靜電破壞。
靜電能量導引槍: 摩擦起電
我們可以從模擬的結果,與2010 IEEE paper [15]清楚了解此事。 首先說明的是:ESD源波形與頻譜,跟ESD打到PCB上,傳遞到IC端最後看到的波形與頻譜是不同的。 另外,接觸放電與空氣放電的波形/頻譜也有差異。 對於HFSS暫態分析,其delta error可以設0.1~0.01,值設越小模擬時間越久。 筆者的習慣是至少讓它refine mesh三~五次,避免時域模擬出現震盪(不收斂)。
- 若將帶電物體拉遠,電荷感應則消失,箔片閉合。
- 在一定的外部作用下(比如摩擦),物體得到或失去一定數量的電子,使物體內部正負電荷電量不相等,物體就會對外呈現電性,即帶電[3]。
- 對於元件層級的靜電放電規格如表二所列,標準等級僅屬於能接受範圍,現行的客戶皆是以超級等級來做為評鑑各家靜電放電保護元件的門檻。
- Designer circuit自R19.0起,把ESD與EFT source都內建了,所以使用者不需要再辛苦的自行兜出SPICE等效電路,可以直接拿來用。
- 首先說明的是:ESD源波形與頻譜,跟ESD打到PCB上,傳遞到IC端最後看到的波形與頻譜是不同的。
- 所以靠模擬來做EMC事前的預防性設計,或是事後的問題分析,絕對是可行的,而且也是許多大公司(如Samsung、Apple、Google...)累積研發能量、提升競爭力的方法。
更大的物體能儲存更多的能量,甚至能對人體造成直接危害,或者產生足以點燃可燃氣體或粉塵的電火花。 而人體模型中,Cs為100pF,Rd為1。 5Kohm;機器模型中,Cs為200pF,Rd幾乎為0 ohm。 可以看出,機器模型中,儲能電容的容值更高,就意味著電荷更多,而放電電阻幾乎為零,則意味著線路阻抗很低。 這樣,高電荷低阻抗的放電迴路,靜電的能力也是最強。
靜電能量導引槍: 產品分類
由於箔片間的電荷為相同極性,因此會因為對電荷之間產生作用的力道(庫倫力)而相斥,使箔片張開。 若將帶電物體拉遠,電荷感應則消失,箔片閉合。 靜電能量導引槍 但是,受到重力方向的影響,光靠驗電器測不出帶電極性,帶電強度無法數值化,基於上述理由,在生產現場不太使用。 物體由於積累靜電而攜帶的能量取決於電荷量大小、物體的大小、物體的電容以及周圍介質的相對介電常數。