Abstract
This paper presents the measurements and evaluation of voltage waveforms due to human electrostatic discharge(ESD). The principle of operation and design rule of a new device for measuring the ESD fast transient voltages with very fast rise time were described. Peak values and rise time of ESD voltages derived from a charged human body under a variety of experimental conditions were examined. The frequency bandwidth of the proposed voltage measuring system ranges from DC to 400[㎒]. The ESD voltage waveform is nearly equal to the ESD current waveform and the peak amplitude of ESD current waveform is roughly proportional to the ESD voltage in each experimental conditions. A rapid approach results in a discharge voltage with a faster initial rise time than for a slow approach. The voltages caused by direct finger ESDs have an initial slope with a relatively long, 10∼30[ns] rise time, but the amplitude is small. On the other hand, the voltages caused by direct hand/metal ESDs have a steep initial s1ope with 1 ∼3[ns] rise time, but an initial spike is very big. As a consequence, it was found that the ESD voltage and current waveforms strongly depend on the approach speed and material of intruder. These measurement results would be useful to design the ESD protective devices.
본 논문은 인체에 대전된 정전기 방전전압 파형의 측정과 특성 분석에 관한 것으로 정전기 고속과도전압 측정기의 동작원리와 설계기법에 대하에 기술하였다. 여러 가지 실험조건에서 인체에 대전된 전하에 의해 발생한 정전기방전전압의 피크값과 상승시간을 분석하였다. 제안된 전압측정계의 주파수대역은 DC-400[MHz]이다. 각 실험조건에서 정전기 방전전압과 전류의 파형은 거의 비슷하였으며, 크기도 비례적 관계를 나타내었다. 빠른 접근일 때가 느린 접근일 때 보다 빠른 초기상승시간의 정전기방전전압이 나타났다. 인체에 의한 직접 방전전압은 비교적 초기상승시간이 10-30[ns]로 길었으나, 크기는 작았다. 반면에 손에 쥔 금속체를 통한 방전전압은 1~3[ns]의 짧은 상승시간을 가지며 피크값은 매우 크게 나타났다. 결국 정전기 방전전압과 전류 파형은 정전기 방전을 일으키는 접촉물체와 접근속도에 깊은 관계가 있음을 알았으며, 본 연구의 결과는 정전기 장해방지장치의 설계를 위한 기초자료로 활용될 것이다.
