[发明专利]一种静电放电抗扰度试验方法

说明书

本发明公开了一种静电放电抗扰度试验方法。该方法基于势能-动能转换原理实现了静电放电抗扰度试验中空气放电电极接近速度的准确控制；该方法利用金属屏蔽室和同轴适配器进行静电放电抗扰度接触放电试验，既能保证静电放电电流高效地流入水平耦合板或垂直耦合板，又尽可能不破坏金属屏蔽室的完整性，从而减少静电放电模拟器的高电压开关动作产生的辐射场对被试设备的影响。利用本方法可改善静电放电抗扰度试验空气放电和接触放电的重复性和准确性。

所属技术领域

本发明涉及一种静电放电抗扰度试验方法，特别适合于电子设备(系统)间接静电放电抗扰度试验。

背景技术

随着微电子技术和半导体器件工艺的迅猛发展，各种微电子器件的集成度大幅度提高，使得电子设备(系统)的电磁敏感度提高，而抗过电压能力下降。静电放电作为一种常见的近场电磁危害源，可以造成半导体器件或电子系统的直接和间接损伤。美国AD报告(AD-A243367)于1991年就明确指出静电放电是电磁环境效应的重要组成部分，其放电附近的峰值电场和磁场非常强。这是因为静电放电过程可形成上升时间小于1ns的瞬时大电流，并伴随有强电磁辐射，形成静电放电(ESD)电磁脉冲(EMP)。其电磁能量会直接通过天线或传感器进入电子设备的内部，而且，无论电子设备是否具有天线系统，电磁脉冲都可以通过机箱上的孔、缝和设备间的连接电缆、电源线等进入电子设备，干扰电路和器件的正常工作。一定强度的电磁脉冲不仅可以造成电子设备的严重干扰和损伤，还可能形成潜在性危害，使电子设备的工作可靠性降低，引发重大工程事故。国内外报道由静电放电导致卫星失控、火箭发射失败、飞机失事等恶性事故有数十起之多，在微电子技术领域，由静电放电造成的危害，全球每年损失高达数百亿美元。为此，人们十分关注静电放电对半导体器件和信息化设备的影响。所以，静电放电抗扰度试验和静电放电的防护研究一直是工业发达国家十分重视的研究课题。国际电工委员会和有关国家先后都制定了静电放电抗扰度试验方法和试验标准。

在实际应用中，国际电工委员会的IEC61000-4-2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验标准和有关国家的这类标准都存在一定的问题：

(1)同样符合国际电工委员会标准规定的不同模拟器对同一试验对象会得出不同结果；

(2)同一模拟器对同一试品实验重复性差也不能给出一致的结果；

(3)标准只对接触式放电给出了详细规定，而实际工作中发生概率最高的空气放电方式由于放电因素复杂、重复性差、放电产生的宽带辐射场没有测试手段等原因未能做出具体规定。

(4)目前标准规定的静电放电模拟器的高电压开关动作产生的辐射场对被试设备的影响等等都未考虑；

(5)因为静电放电的瞬态电磁场理论模型和测试手段还不够完善，静电放电对电子设备形成干扰的能量耦合规律还未完全掌握，所以，即使上述四个问题不存在，现有IEC61000-4-2标准给出的试验方法只是对被试产品给出通过与不通过的评价，不能定量的给出受试设备接收的干扰电压值。这样，受试设备设计者和研制部门只能比较盲目地反复进行试探，来修改设备的抗静电措施，以满足静电放电抗扰度的要求。

由此看出，现有静电放电抗扰度试验标准不能满足电子工业和信息化设备迅速发展的要求，目前还没有一个更好的静电放电抗扰度试验检测方法和平台。因此，开展静电放电抗扰度试验的新方法和新标准研究，将有利于提高电子产品抗静电放电能力设计，进而提高我国电子产品的国际竞争能力和武器装备的抗静电放电能力。

发明内容

本发明的目的是提出一种静电放电抗扰度试验方法，解决现有静电放电抗扰度试验标准存在的问题。