Energy-based analysis of electrostatic discharge current: Assessment of high oscillations in ESD waveform

摘要

本報告は、静電気放電の電磁干渉作用の定量化を目的とする。静電気放電については、現在、EC61000-4-2によりィミュニティ試験用の波形特性が規定されており、一般的に市販されている静電気放電装置の出力波形はこれに準じている。 一方、実環境における静電気放電の発生パターンは多様であり、実際に観測される放電波形は、必ずしもEC610004-2の特性に一致するわけではない。実際の放電波形に関しては、立ち上がり部に特有の振動現象が観測されるケースなどが報告されており、その電磁干渉作用が変動する可能性がある。本報告では、EC61000-4-2に基づかない放電装置を用いる方法により、放電波形にみられる振動現象が、放電電極の材質や放電電極の移動速度の有無により影響を受けることをエネルギー解析より示す。%This report describes evaluations of electrostatic discharge (ESD) events from electromagnetic interference (EMI) aspects. IEC 61000-4-2 specifies ESD waveforms for EMC immunity tests. To meet this requirement, the specification of ESD generators for EMC immunity test is adjusted. As a result, ESD waveforms produced by these ESD generators do not necessarily reflect the properties observed in actual environments. To clarify the characteristics of actual ESD waveforms, we used a non-IEC61000-4-2-based generator. Based on measured data for charging voltages of 0.25, 0.5， and 1.0 kV， we examined the energy level of ESD waveforms. As a result, we found that the high-frequency energy, which was related to high oscillations in an ESD waveform, was affected by the material of discharge electrodes and the movement of discharge electrodes.