ESD的测量技术 - 便携式产品ESD的测量技术

　　在第二次测量过程中，测试工程师将PDA面朝下放在接地板上，以方便接触微型USB连接器的金属屏蔽壳。进入PDA的电流远小于直接注入接地板的电流(图3)。为进一步减小电流，在PDA和接地板之间插入0.9cm的绝缘层。

　　图4

　　但是，我们见到的电流减小前后并不一致。当PDA直接放在接地板上时，初始电流尖峰降低了10%。当PDA放在0.9cm绝缘层上时，初始电流尖峰减低33%(图 4)。在20ns点，直接放在接地板上的PDA受到的冲击要小69%，而位于绝缘层上的PDA受到的冲击要小93%。电流减少是在冲击状态下给PDA充电的结果。在每次冲击测试过程结束后，我们必须将PDA接地使它回到未充电状态才能进行下次测量。

　　图5

　　图5所示原理图可以用来很好地定量理解上述测量。150pF电容和330Ω电阻对IEC 61000-4-2兼容ESD qiang来说是标准电路元件。qiang与接地板之间的寄生电容提供了IEC 61000-4-2电流波形中包含的初始电流尖峰。这种寄生电容值只有几个pF，在定量讨论中我们可以忽略不计。

　　工程师将电流探头放在放电qiang的尖端周围，然后开始直接向接地板放电，如图中的短线所示。对图3中直接放电到接地板的电流在300ns时间内进行积分，可以得到1.21 μC的电量。这个电容几乎完全等于给150pF电容充电到8kV所预测的电容量。

　　向PDA的放电通过一个并行平板电容表示，其中一个极板是PDA的一部分，另一个极板是接地板。在脉冲初期，PDA电容提供较低的阻抗，注入进PDA的电流近似于到地的放电电流。继续施加脉冲，电荷在PDA到接地板电容中累积，因此PDA上的电位上升，直到PDA和接地板之间的电位和150pF电容上的电压相等。这时，不再有电流流动，即使ESD qiang的电容还没有完全放电。

　　对充电到PDA的电流进行积分，可以得到从ESD qiang转移到PDA的电荷数量。从ESD qiang转移到PDA的电荷量可以用来计算ESD qiang的150pF电容上剩下的电压，然后再算出PDA上的电压。理解这个电压以及PDA上测到的电荷之后，就可以计算出PDA和接地板之间的电容(见表1)。