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场感应ESD模型

器件、组件或绝缘导体上因静电场感应会造成ESD损坏。放电后留在敏感部件上极性相反的电荷在离开外电场后又有可能存在放电的双重危险。即当这部件在以后接地时存在着第二次ESD事件的可能性。要注意的是所谓的场感应模型除电场的作用之外,还必须有放电才能造成危害。所以“场感应/放电”这个术语更能准确地描述这种模型。

电容耦合ESD模型

McAteer[i]描述了几个与前述所有模型不同的失效模型—电容耦合模型(CCM)。这种模型以电容耦合的带电源到敏感器件节点的ESD失效。这种模型的电路有几种形式:(a)人体电容耦合模型,(b)人体金属电容耦合模型,(c)带电器件电容耦合模型(与场感应电容耦合模型相同)。(d)机器模型电容耦模型。这几种CCM的重要性是当通过器件的通路不明显时就能使器件失效的微妙方式。应该注意的是CCM放电不是简单地由于分布电容的存在而发生。只有当通路包含敏感元件时,放电才发生。事实上,电容在直流时呈现出无限的阻抗而随着频率升高时阻抗减小。

 

 悬浮器件ESD模型

有时人们会在参考文献中遇到悬浮器件模型。这种模型已用在含器件处在不接地(即悬浮)中研究ESD试验方法。通常这模型简单地描述为悬浮器件受到人体模型冲击。理论上,这器件对地有无限的阻抗。实际上,悬浮器件对地有分布电容,分布电容的大小决定于模型中许多未定的参数。悬浮器件模型认为是ESD模型的CCM附属模型中微不足道的例子。仅在分布电容确定后才值得考虑。

 

瞬时感应ESD模型

瞬态如火花放电或其它带电体放电能引起如计算机的数字系统短暂干扰。特别是微处理器易受干扰。这种模型实验上与静电电磁辐射模型类似,代表了一种严重的问题。在后面要专们讨论有关静电电磁辐射模型。

 

其它ESD模型

    在一些其它文献中还会见到一些其它的ESD模型,如ESD对半导体器件的潜在影响(Latent danage)基本的电荷注入/捕获模型、人体指尖模型(human body finger tip model)金属车模型(the metallic cart model)、金属车减幅振荡模型(metallic cart, ringing wave form model)等等,这些ESD模型与以上分析讨论的ESD模型有许多相似之处,在此不另专门讨论。

    上述讨论的ESD模型有重要的差异。尽管有重要差异这些模型间存在重叠和相似之处。理解这些差别和相同之处为分析、模拟试验、设计实验方法和防护ESD制定规范、标准等都具有重要的意义。


 

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[i]  McAteer O J. Electrostatic discharge control. McGraw-Hill Publishing Company, New York N.Y. USA. 1990

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