ESD接触放电如何发生在产品的金属表面,这个大多数人都很好理解。但是ESD空气击穿放电是如何发生的?ESD放电产生的干扰又是怎么进入产品内部,影响内部电气性能的呢?也就是说ESD干扰产生的机理和耦合途径是什么?
对于ESD来说,有其很独特的地方。如空气击穿放电电弧及放电时产生的高频电磁场会引起产品内部电路之间的耦合。因此在产品设计中的EMC设计需要考虑到ESD部分。
当一个充电的导体(ESD测试中的静电枪、带电的金属等)或带电的物体接近另一个物体时,两个物体之间会建立一个很强的电场,产生由电场引起的击穿。当两个物体之间的电压超过它们之间的空气和绝缘介质的击穿电压时,就会产生空气放电,并伴有电弧产生。在星球文章:【ESD专题】1.ESD基础及IEC61000-4-2标准 中我们对ESD的产生进行了一些简单的介绍。
ESD电流在0.7ns到10ns之间会达到几十A,有时甚至会超过100A。ESD电弧将一直维持,直到两个导体接触短路或者电流低到不能维持电弧为止。如下图所示为静电枪靠近液晶触摸屏时产生的电弧。
ESD放电电流其实一种共模电流。主要的原因是ESD放电电压总是以参考接地板为基准的。ESD发生后会以五种耦合途径进入电子设备:
1.初始的电场能容性耦合到表