JP6061213B2 - 静電気放電事象検出器 - Google Patents
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Description
2012年4月26日出願の、米国特許出願番号第13/456,367号からの優先権を主張し、その開示は、参照としてその全体を組み込まれる。
本発明は、静電気放電(ESD)事象を検出、測定し、及び連続的にモニタリングするためのシステム及び方法に関する。
物体と第1容量性結合及び接地と第2容量性結合を形成するレシーバと、
接地との第2容量性結合を放電させるための第1放電経路であって、物体による静電気放電事象は、第1時間間隔Δt1に第2容量性結合を一定量だけ充電させ、この時間間隔は、第1放電経路を通じて同じ量だけ第2容量性結合を放電させるのにかかる第2時間間隔Δt2よりも実質的に短い、第1放電経路とを含む。
レシーバと物体との間に第1容量性結合を形成する工程であって、レシーバはまた、接地との第2容量性結合を形成する、工程と、
物体による静電気放電事象により第1時間間隔Δt1に一定量だけ、第2容量性結合を充電させる工程と、
接地への第1放電経路を介して第2時間間隔Δt2に、同じ量だけ第2容量性結合を放電させる工程であって、第1時間間隔Δt1は、時間間隔Δt2よりも実質的に短い、工程とを含む、方法。
物体により生じる電磁放射を受け、物体との第1容量性結合を形成するためのレシーバと、
第1容量性結合と容量分圧器を形成するために、レシーバと接地との間の第2容量性結合であって、容量分圧器は、電磁放射の電荷電圧の関数として、第2容量性結合にわたって出力電圧信号を生成するように構成され、出力電圧信号は、ESD事象の規模を決定するために使用される、第2容量性結合と、
第2容量性結合の放電を可能にするために、第2容量性結合と電気的に並列に構成された第1放電経路と、
第1放電経路と第2放電経路のどちらかを選択的に切り替えるための転流装置であって、これは第2容量性結合が、第1放電経路を介するよりも速く放電させることを可能にする、転流装置とを含む、ESD事象検出器、が提示される。
(i)レシーバにより物体から電磁放射を受ける工程であって、レシーバは物体との第1容量性結合を形成する、工程と、
(ii)電磁放射の電荷電圧の関数として第2容量性結合にわたって出力電圧信号を得る工程であって、第2容量性結合は、第1容量性結合と容量分圧器を形成する工程と、
(iii)出力電圧信号に基いて、ESD事象の規模を判定する工程と、
(iv)第2容量性結合と電気的に並行に構成された第1放電経路を通じて第2容量性結合を放電させる工程と、
(v)規模を決定する際に、第1放電経路から第2放電経路へと切り替えて、第2容量性結合が、一次放電経路を介するよりも、速く放電させることを可能にする工程と、を含む。
ESD事象の前にプローブを放電させる工程と、
ESDに事象の規模の指標として、ESD事象の後のプローブのピークDC電圧を測定する工程とを含む、ESD事象を検出する方法がもたらされる。
−測定されるプローブの静電気(又は電圧)の変化は、ESD事象の前後における物体の電位の差と正比例し得る。
−例えば、EMIは、平均的なプローブの静電気(又は電圧)を実質的に変化させない場合があるため、ESD事象は、非ESD特性の他のノイズスパイクとは区別され得る。
−速い信号サンプリング、及びESDを特定するための複雑な信号処理は回避され得る。
−結果は、物体のモデル(CDM、HBM、又はMM)、又は放電スパイクパルス幅、及び立上り時間に依存しないことがある。
−RF波長反射、干渉により生じる測定誤差が排除され得る。
−高周波前端における大きな電力消費成分が回避され得る。
−装置は、ディープスリープモードにされ、丁度ESD事象が生じるときに起動されてもよい。
−装置は、連続的なモニタリングのために、携帯用電池超低電力システムに収容されてもよく、及び/又は
−装置はより小型であってもよい。
V1=V*C2/(C1+C2)であり、
C2電荷電圧は、
V2=V*C1/(C2+C1)である。
物体と第1容量性結合を、接地と第2容量性結合を形成するレシーバと、
第2容量性結合を接地に放電させるための第1放電経路であって、物体による静電気放電事象は、第1時間間隔Δt1に、第2容量性結合を一定量だけ充電させ、この時間間隔は、第1放電経路を通じて同じ量だけ第2容量性結合を放電させるのにかかる第2時間間隔Δt2よりも実質的に短い、第1放電経路とを含む、装置。
レシーバと物体との間に第1容量性結合を形成する工程であって、レシーバはまた、接地との第2容量性結合を形成する、工程と、
物体による静電気放電事象により第1時間間隔Δt1に一定量だけ、第2容量性結合を充電させる工程と、
接地への第1放電経路を介して第2時間間隔Δt2に、同じ量だけ第2容量性結合を放電させる工程であって、第1時間間隔Δt1は、時間間隔Δt2よりも実質的に短い、工程とを含む、方法。
物体により生じる電磁放射を受け、物体との第1容量性結合を形成するためのレシーバと、
第1容量性結合と容量分圧器を形成するために、レシーバと接地との間の第2容量性結合であって、容量分圧器は、電磁放射の電荷電圧の関数として、第2容量性結合にわたって出力電圧信号を生成するように構成され、出力電圧信号は、ESD事象の規模を決定するために使用される、第2容量性結合と、
第2容量性結合の放電を可能にするために、第2容量性結合と電気的に並列に構成された第1放電経路と、
第1放電経路と第2放電とを選択的に切り替えるための転流装置であって、これは第2容量性結合が、一次放電経路を介するよりも速く放電させることを可能にする、転流装置とを含む、ESD事象検出器。
(i)レシーバにより物体から電磁放射を受ける工程であって、レシーバは物体との第1容量性結合を形成する、工程と、
(ii)電磁放射の電荷電圧の関数として第2容量性結合にわたって出力電圧信号を得る工程であって、第2容量性結合は、第1容量性結合と容量分圧器を形成する工程と、
(iii)出力電圧信号に基いて、ESD事象の規模を判定する工程と、
(iv)第2容量性結合と電気的に並行に構成された第1放電経路を通じて第2容量性結合を放電させる工程と
及び
(v)規模を決定する際に、第1放電経路から第2放電経路へと切り替えて、第2容量性結合が、一次放電経路を介するよりも、速く放電させることを可能にする工程と、を含む、方法。
Claims (10)
- 物体による静電気放電事象を検出するための装置であって、前記装置は、
前記物体との第1容量性結合及び接地との第2容量性結合を形成するレシーバと、
前記第2容量性結合を前記接地へ放電させるための第1放電経路と、を含み、
前記物体による静電気放電事象は、第1時間間隔Δt1に前記第2容量性結合を一定量分充電させ、前記第1時間間隔は、前記第1放電経路を通じて前記第2容量性結合を同量分放電させるのにかかる第2時間間隔Δt2よりも短い、装置。 - Δt1は、Δt2の1/10未満である、請求項1に記載の装置。
- 前記第2容量性結合を前記接地へ放電させるための第2放電経路を更に含み、前記装置は、前記第1放電経路と前記第2放電経路のどちらかを選択することができる、請求項1に記載の装置。
- 前記第2放電経路を通じた放電時間は、前記第1放電経路を通じた放電時間よりも短い、請求項3に記載の装置。
- 前記第1放電経路は、抵抗器を含み、出力電圧信号は、前記抵抗器を通じて送出するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 物体による静電気放電事象を検出するための方法であって、前記方法は、
レシーバと前記物体との間に第1容量性結合を形成する工程であって、前記レシーバはまた、接地との第2容量性結合を形成する、工程と、
前記物体による静電気放電事象により第1時間間隔Δt1に前記第2容量性結合を一定量分充電させる工程と、
前記接地への第1放電経路を介して第2時間間隔Δt2に前記第2容量性結合を同量放電させる工程であって、前記第1時間間隔Δt1は、前記第2時間間隔Δt2よりも短い、工程とを含む、方法。 - 前記第2容量性結合を前記接地へと放電させるために、前記第1放電経路と第2放電経路を切り替える工程を更に含む、請求項6に記載の方法。
- 前記第2放電経路を通じた放電時間は、前記第1放電経路を通じた放電時間よりも短い、請求項7に記載の方法。
- ESD事象検出器であって、
物体により生じる電磁放射を受け、前記物体との第1容量性結合を形成するためのレシーバと、
前記第1容量性結合と容量分圧器を形成するための、前記レシーバと接地との間の第2容量性結合であって、前記容量分圧器は、前記電磁放射の電荷電圧の関数として前記第2容量性結合にわたって出力電圧信号を生成するように構成され、前記出力電圧信号は、ESD事象の規模を決定するために使用される、第2容量性結合と、
前記第2容量性結合の放電を可能にするために、前記第2容量性結合と電気的に並列に構成された第1放電経路と、
前記第1放電経路と第2放電経路とを選択的に切り替えるための転流装置であって、前記第2放電経路は、前記第2容量性結合が前記第2放電経路を介することで前記第1放電経路を介するよりも速く放電することを可能にする放電経路である、転流装置とを含む、ESD事象検出器。 - ESD事象を検出する方法であって、前記方法は、
(i)レシーバにより物体からの電磁放射を受ける工程であって、前記レシーバは前記物体との第1容量性結合を形成する、工程と、
(ii)前記電磁放射の電荷電圧の関数として第2容量性結合にわたって出力電圧信号を得る工程であって、前記第2容量性結合は、前記第1容量性結合と容量分圧器を形成する、工程と、
(iii)前記出力電圧信号に基づいて、ESD事象の規模を決定する工程と、
(iv)前記第2容量性結合と電気的に並行に構成された第1放電経路を通じて前記第2容量性結合を放電させる工程と、
(v)前記規模を決定する際に、前記第1放電経路から第2放電経路へと切り替えて、前記第2容量性結合が前記第2放電経路を介することで前記第1放電経路を介するよりも速く放電することを可能にする工程と、を含む、方法。
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