Influence of Electrode Surface Conditions for the EM field Radiation in Micro Gap Discharge by the Low Voltage ESD

• Autorzy: Kawamata K. , Minegishi S. , Fujiwara O.

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków na powierzchni elektrody na EM pole promieniowane wyładowania w mikroszczelinie wywołane przez niskonapięciowe ESD

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The micro-gap discharge shows very fast transition duration of about 32 ps or less. Besides, breakdown field strength was examined to corroborate the very fast transition durations of about 32ps. Also, a relationship between breakdown field strength and radiated electromagnetic field intensity was examined in experimental study. As a consequence of the experiment, the breakdown field strength was very high of about 80 MV/m in low voltage discharging of below 350V. The average radiated electromagnetic field intensity is proportion to the breakdown field strength in the discharge gap. And so, the electrode surface effect was confirmed that the received electromagnetic field intensity has a cyclic variation with the cleaning of electrode surface. The radiated electromagnetic field intensity was sudden increase just after the cleaning. And so, we discuss a new method for wide band measurements of transient EM field due to the micro gap discharge. In this paper, we propose a measurement method using the half TEM horn antenna in experimental study.

PL

Wyładowania elektrostatyczne (ESD) mikroszczelinowe charakteryzują się bardzo krótkimi impulsami ok. 32 ps lub mniej. Dokonano pomiarów wytrzymałości na przebicie oraz badano związek pomiędzy wytrzymałością na przebicie a natężeniem promieniowanego pola elektromagnetycznego. Otrzymano bardzo duże wartości wytrzymałości na przebicie, rzędu 80 MV/m, przy napięciu elektrostatycznym poniżej 350 V. Średnie natężenie promieniowanego pola elektromagnetycznego jest proporcjonalne do wytrzymałości na przebicie. Cykliczne zmiany natężenia promieniowanego pola potwierdzają elektrodowy efekt powierzchniowy. Przedyskutowano także nową metodę szerokopasmowych pomiarów impulsowego pola elektromagnetycznego towarzyszącego procesom ESD z wykorzystaniem anteny rożkowej do pomiaru pól pół TEM.

Słowa kluczowe

EN

microgap discharge; ESD; electromagnetic field radiation; electrode surface effect

PL

wyładowanie mikroszczelinowe; ESD; promieniowanie pola elektromagnetycznego; elektrodowy efekt powierzchniowy; antena rożkowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 3
• Strony: 1--4
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kawamata K.

autor

Minegishi S.

autor

Fujiwara O.

• Hachinohe Institute of Technology, Hachinohe Japan,

Bibliografia

• [1] P.F.Wilson and M.T.Ma, "Field radiated by electrostatic discharges", IEEE Trans, on EMC, EMC-33, no.1, pp.10-18, Feb. 1991.
• [2] M. Honda, "Indirect ESD measurement using a short monopole antenna", 1990 IEEE lnt'l Symp. on Electromagn. Compat., pp.641-645, Aug.1990.
• [3] L.M.MacLeod and K.G.Balmain, "Compact Traveling-Wave Physical Simulator for Human ESD", IEEE Trans, on Electromagn. Compat., vol. 39, no. 2, pp. 89-99, May 1997.
• [4] D.Pommerenke:ESD, "transient fields, arc simulation and rise time limit", Journal of ELECTROSTATICS, vol.36, pp.31-54, 1995.
• [5] R.Zaridze, D.Karkashadze, R.G.Djobava, D.Pommerenke, and M.Aidam, "Numerical Calculation and Measurement of Transient Fields from Electrostatic Discharge", IEEE Trans, on Components, Packaging, and Manufa. Tech., Part C, vol.19, no.3, July 1996.
• [6] O.Fujiwara, "An Analytical Approach to Model Indirect Effect Caused by Electrostatic Discharge", IEICE Trans, on Commun., vol.E-79-B, no.4, April 1996.
• [7] S.lshigami, R.Gokita, Y.Nishiyama, I.Yokoshima and T.Iwasaki, "Measurements of fast transient fields in the vicinity of short gap discharges", IEICE Trans, on Commun., vol.E78-B, no.2, pp.199-206, Feb. 1995.
• [8] K.Kawamata, S.Minegishi, A.Haga and O.Fujiwara, "12GHz Real Time Measurement of Voltage Rise Time and Current Rise Time Due to Micro Gap Discharge in Voltage Below 1kV", Proc. of Int. Symposium on Electromagnetic Compatibility Europe, Spain, pp. 107-110 (Sept. 2006)
• [9] K.Kawamata, S.Minegishi, A.Hagaand O.Fujiwara,"12GHz measurement of transition duration and breakdown field due to Iow voltage ESD", prac. of 18th lnta'l Zurich Symposium on E/WC,I.A.F.-4, Munich, Sept. 2007
• [10] K.Kawamata, S.Minegishi, A.Haga and O.Fujiwara, "Measurement of Voltage and Current Waveforms Using 12GHz Mesurement System and Breakdown Field Strength due to Micro Gap Discharge", IEICE Trans, on Commun., vol.J90-B, no.11, pp.1143-1148, Nov. 2007 (in Japanese)
• [11] K.Kawamata, S.Minegishi, A.Haga and O.Fujiwara, "Measurement of Radiated Electromagnetic Field Strength due to Micro Gap Discharge in Voltage below 1 kV", IEICE Trans, on Commun., vol.J92-B, no.2, pp.506-508, Feb. 2009