人體放電模型

人體模型(HBM)是靜電放電(ESD)模型的一種,是分析電子元件對靜電放電耐受性特性時,最常使用的模型。此模型是模擬帶有靜電的人碰到電子元件時,在幾百納秒(ns)的時間內產生數安培的瞬間放電電流。對2千伏的ESD放電電壓而言,其瞬間放電電流的尖峰值大約是1.33 安培。[1]

靜電放電敏感裝置的警示標誌

法規

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十九世紀時,人們曾用這種模型來調查礦坑中的氣體混合物爆炸事件。美國軍用標準MIL-STD-883的第3015.8號方法建立了一個簡化的等效電路,以及模擬人體模型需要的測試程序。[2]

另一個國際廣為使用的法規是ANSI/ESDA-JEDEC JS-001:靜電放電敏感度測試[3]

人體模型主要用在工廠生產環境中,另一個類似的法規IEC 61000-4-2,則是在在系統層級的測試。[2]

模型

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在JS-001-2012及MIL-STD-883H中,帶電的人體都用100(pF)電容器及1500歐姆的放電電阻來模擬[1]。在測試過程中,電容會充電到數千伏(常見的是2kV、4kV、6kV及8kV),再藉由電阻串聯到被測器件進行放電 。[4]典型的HBM波形有2至10奈秒的上升時間、每千伏特0.67安培的電流,及200奈秒脈衝寬度的雙重指數信號衰減波形。[2]

如果帶電人體通過其手持的小金屬物件,如鑰匙、螺絲刀等對其他物體產生的放電稱為人體-金屬ESD模型,與典型的人體放電模型有明顯的差別[5]。人體-金屬ESD產生的放電電流的峰值一般要比人體ESD大5~7倍。原因是金屬物件的電極效應使得人體放電的等效電阻顯著變小。[6]

參見

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參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 2.1 人體放電模式 (Human-Body Model, HBM). 交大307實驗室. [2017-03-15]. (原始內容存檔於2017-09-11). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 靜電放電協會. 静电放电概论 (PDF). EOS/ESD Association, Inc. 2014 [2017-03-15]. (原始內容 (PDF)存檔於2017-03-16). 
  3. ^ standard JS-001. JEDEC. [2015-10-24]. (原始內容存檔於2010-07-07). 
  4. ^ 薛同澤. 人体静电放电(ESD)及保护电路的设计 (PDF). 廣電電器網. [2017-03-15]. (原始內容 (PDF)存檔於2017-03-16). 
  5. ^ Richman P. Classfication of ESD Hand/ Metal Current Waves Versus Approach Speed, Voltage, Electrode Geometry and Humidity. IEEE International Symposium on EMC (New York: IEEE Press). 1986. 
  6. ^ 李宏建. 空气击穿过程对人体静电放电的影响. 河北師範大學學報( 自然科學版). 1998-12, 22 (4): 481. 

外部連結

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