[信息与通信]ESD量测.ppt

测量困难的原因,只有完善的电场耦合才能准确，电场耦合质量难以科学性的进行判断，尤其是周边有其他电场时 ,测量距离,不是所有的电表都提供判断距离的依据协助，注意您测量时的距离 !,e.g. AUTOSTAT 224CL,0.5” - - 500 Volts full scale,1.0” - - 1,000 Volts full scale,10 ” - - 10,000 Volts full scale,25 ” - - 25,000 Volts full scale,测量距离,Test setup,有些电场表设有距离补偿功能 ,Varying distance,1000 V,测量距离,聚焦分析度,Test setup,1”,Varying size,1000 V,良好的电场表具有效强的聚焦分析度，可以较准确的测量小定点的静电量，同时有助于指出带电位置 ,良好聚焦能力,电场表的检查测量,Variable voltage CPM,1 ”,Field meter under test,电场表和CPM都必须,同点的接地,确保周边没有其他杂物,（即使不带静电或接地）,测量数个不同的电压设置,不是最准确的做法，但足,够一般保养使用,连续静电监测,连续不间断的监测,最完整可靠的监控,用于：,- 新设置评估验收,实时的提供警报（光、声）,“不要猜测 进行确认 !” 的管理概念,- 问题确认和诊断,- 特别严格EPA,低成本（经济型）,轻便 / 座台式,可以使用电池或交流电,提供蜂鸣警报,理想的系统诊断或验收工具,EN325 static detector,连续静电监测,离子机性能测量器,( Charge Plate Monitor ),测量能力 :,1. 中和或放电时间,2. 正负离子平衡程度,3. 残留电压,仪器组件 :,1. Charge Plate 充电金属片,2. Charger 充电电源,3. Field Meter 电场表,4. Decay Timer 计时器,Decay time for 5KV to 500V should be 2 sec,14 decade range,CPM工作原理,离子,金属板,电场表（附计时器）,接地装置，供确保共同基准点,零点校准,高压电源（充电用）,（充至测量电压）,CPM的应用,许多防静电材料都不是单一材料，而是由多层不同材料组成 ,电阻测量无法准确的评估材料的防静电能力！,配合使用CPM给我们更好的测量能力 !,R + Decay Time !,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,鞋子 / 鞋带 / 防静电地板系统测量,0 Volt,Grounded !,Open !,Antistatic 性能,1000 Volt,Charged !,Open !,Static-dissipative 性能,Decay time measurement,鞋子 / 鞋带 / 防静电地板系统测量,表面电阻与放电测量的比较,业界有不同的标准和建议 ,Surface Resistivity 105 1012 / ,例子： 认证 “ Static Dissipative 材料 ”,Static decay time 2 sec,表面电阻测量简单方便 ( 容易测量 ) !,放电测量较有实用意义，但较难测量，重复性也较差。,Homogeneous Materials,表面电阻与放电测量的比较,多层材料测量,S.R. = 10 11 ,S.R. 10 14 ,Decay time 10 ms,Metal-in design,Metal-out design,S.R. = 10 11 ( both side ),Decay time 10 ms,表面电阻与放电测量的比较,使用 CPM 的问题,测量的结果决定于 :,CPM和测量对象的相对电容,环境（主要是湿度）条件,测量设置的情况（接触）,- 接触程度,- 接触点选择,测量方法难以标准化，也缺乏科学性对照！,CPM电容对测量的影响,大电容、大板面积,小电容、小板面积,用在离子机性能测量和,用在材料充电测试上,材料放电测试上,不同种类的CPM,形状、大小、电容量,离子机的性能测量,关键控制因素：,Start / stop 电压,Charged plate 的面积和电容,Charged plate 对离子机的相对位置,( 距离, 平面, 倾斜角度等 ),3 个经常必须测量的参数 ,1. 放电时间 Decay Time,2. 离子平衡 Balancing,3. 残留电压 Residue charge,一个没有产生任何离子的离子机看似具有完美的残留电压特性,一个具有平衡问题的离子机对相反极性看似具有很好的放电时间 !,离子机的性能测量,您应该检查所有的三个参数 ！,Faraday Cup 原理,独立带电物和它的电力线,带电物移近不带电空心球体（正负电力线相等）,开始进入球体，球体被感应充电,球体被完全充电,带电物接触球体内壁,带电物把电荷传导球体，本身不再带电,法拉第杯,被测量物体必须完全的放置入杯子中才能确保测量可靠 ,Faraday cup & electrometer,Nano-coulomb Meter,法拉第杯的应用,使用法拉第杯的问题,有些设备不直接测量电荷，而必须经过复杂又不太,杯子的大小限制了可测量物,体的范围,杯子本身的电容影响测量的,结果（如果产生的电容负荷小可以通过计算修正）,精确的计算转换过程,Simulator and,Specialized,Equipment,静电产生器,专用设备,静电产生器 / 静电枪,有控制性的模拟或产生静电电荷,用来模拟测试防静电材料或工具,( 有些可用来中和消除静电 ),1,000 volts 是最常用电压，也有,5,000 volts和其他可设置的,采用常用标准中的放电电路，如,HBM 和 CDM 等,( 选择对器件的测试很重要 ),应用的例子,静电枪应用例子,静电枪,被测物,静电枪支架,产品的ESD / EMI 承受能力测试 ,测试产品的各种静电枪,Pre-Discharge RF interference,Discharge M-Field,Discharge E-Field,Pre-Discharge E-Field,专用设备,Shielding Tester,检查包装材料（如防静电袋等）,的屏蔽能力,内设 1,000V HBM 充电器,在放电情况下测量 DUT 内部或,下面的渗透电压,专用的设计使测量方便快速,用来对材料进行认证选择或使用,中的寿命检查与更新管理,专用设备,IC Tube Packaging Tester,人体电压测试器,测量人体所带的静电电压,使用在工程分析/试验，或在,特别敏感的EPAs监控工作上,也可以兼用来做有效的演示和培训工具,CPM 也可以做类似的工作，但较这类仪器的电容负担,较大，影响测试结果,ESD 分析仪,用做静电工程研究的有效工具,分析仪功能包括 :,- 电压测量,- Nano-coulomb 测量,- ESD 模拟,- Curve tracer,常用在器件抗静电能力分析工作上,检查或分析防静电工作的,有效性,（包括QA的FA）,温湿度计,湿度对静电的产生和累积有很大的影响 ,