静电放电事件和瞬时信号检测与测量装置制造方法及图纸

静电放电事件和瞬时信号检测与测量装置。本文描述了静电放电（ＥＳＤ）事件（４０）和瞬时信号检测与测量装置（１９）及方法。所述装置（１９）和方法能够区分ＥＳＤ事件（４０）和其它非ＥＳＤ事件（５０）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术整体涉及检测和测量电磁信号的系统和方法，具体地讲，涉及检测和测 量静电放电(ESD)事件的系统和方法。
技术介绍
静电放电(ESD)会损坏电子器件，这一点已为人们所熟知。这类敏感装置的例 子有半导体晶片、磁盘驱动器的磁头、集成电路、其它电子元件和电路等。ESD还会干 扰电子电路的正常工作。在例如粉末处理等非电学应用中，ESD能引起火灾。因ESD事件、电动机和螺线管等的换向以及其它原因所导致的短暂瞬时尖峰信 号也会造成电子器件损坏，并导致电路故障。此外，连接不当的接地线也会成为传输浪 涌电流的导体。目前，用于减少ESD所导致的损坏的最常见方法是预防性的接地手腕束带、 导电椅、导电地板涂料和离子发生器等。所有这些预防措施都旨在减少或消除静电电压 的累积，从而避免静电放电。然而，ESD预防措施的效果最终体现在静电放电(ESD)事 件(称为ESD事件)的实际发生数量。ESD事件数量的检测、量度和为未来分析所记录 的数据可以提供宝贵的信息，以评价ESD环境，提供ESD保护，实时解决ESD问题，确 定ESD最可能导致的缺陷，并对过程进行统计分析。现有ESD事件检测装置(如授予Sanki和Lucent TlOO的装置(美国专利4,631,473))可以指示超出预设指标的ESD事件。然而这些装置只能检测已经发生的ESD 事件，却不能量度ESD事件的大小。对ESD事件大小的认知可以提供有关评价由ESD 事件所导致的潜在破坏和ESD预防措施的效果的重要信息。此外，现有装置针对非经常 性ESD检查，而不是日常的ESD监测。连续的ESD监测能够提供ESD问题的实时信 息，并为ESD预防和纠正措施的实施提供及时反馈。ESD事件的持续时间非常短(通常为几纳秒)。这使得很难以一种经济有效且用 户友好的实用方法对ESD事件的大小进行量度。通常使用高速示波器和天线来捕获ESD 事件的波形，以分析其大小。这种技术不适合日常使用。因此，希望提供一种装置，它 能够检测ESD事件、度量ESD事件大小并能将实际的ESD事件与其它瞬时信号区分开。 因此，希望提供一种ESD事件和瞬时信号检测与测量的装置及方法，而本专利技术正是针对 这一目的而设计的。
技术实现思路
本文描述了一种更精确测量ESD事件的方法和实施手段。这种系统和方法使人们可以区分实际的ESD事件信号和其它非ESD事件信号。该系统可以通过滤波和/或 图形识别来检测ESD事件信号。在一个实施例中，该系统可以是低带宽有源电子电路， 它以特定方式对具有EDS事件类似特征的信号做出响应，并以不同方式对其它信号做出 响应。在一个优选的实施例中，该低带宽有源电子电路可以是运算放大器或是输出器电 路。所述图形识别功能可通过软件或硬件实现。因此，根据本专利技术，本文对电磁发射事件的检测装置进行了描述。所述装置具 有用来接收电磁发射的接收器和带宽低于接收到的电磁发射的低带宽有源电子电路。当 收到具有预定上升时间的电磁发射时，低带宽有源电子电路相应产生缓慢衰减的输出信 号，从而可以识别具有预定上升时间的电磁发射事件。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种识别ESD事件的装置。该装置具有用来 接收输入信号的接收器和识别器单元，该识别器单元将接收到的输入信号与预定信号进 行比较，以确定输入信号是否为ESD事件信号。该装置还可具有输出电路，以便在输入 信号被识别为ESD事件信号时，输出识别信号。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种识别ESD事件的装置。该装置具有用来 接收输入信号的接收器和识别器单元。所述输入信号具有包络，识别单元会将接收到的 输入信号包络与预定信号的包络进行比较，以确定输入信号是否为ESD事件信号。该 装置还可以具有一个输出电路，以便在输入信号被确认为ESD事件信号时，输出识别信号。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种测量一定距离外的发射信号的装置。该 装置具有用来接收输入信号的接收器和用来确定输入信号距离的信号距离测量单元。该 装置还具有信号强度确定单元，用来根据输入信号和到输入信号的距离确定输入信号强 度。所述距离也可以手动输入装置中。在一个不同的方面，提供了静电放电事件发射检测装置。所述装置是用来接收 输入信号的接收器和用来确定输入信号距离的信号距离测量单元。该装置还具有用来确 定输入信号强度的信号强度确定单元和确定引起输入信号的电压的处理器，电压依据至 输入信号的距离、输入信号的强度、以及输入信号的放电模型来确定。附图说明图Ia示出静电放电事件的典型波形；图Ib示出其它瞬时信号的典型波形；图Ic示出使用运算放大器制作的放大器；图2示出图1中的放大器在两种不同的输入信号下的操作；图3示出根据本专利技术的静电放电事件测量装置在发生静电放电事件时的情形；图4示出图3中的装置在发生非静电放电事件时的情形；图5示出根据本专利技术的装置的优选实施例实施的一个例子；图5a示出图5所示运算放大器UlA的一种不同的实施方式；图5b示出根据本专利技术的装置采用附加运算放大器情况下的另一种实施方式；图6是一个基于微处理器的电路，其可与图5所示的装置连接；图7a示出一个丝焊工具信号事件；图7b示出多个事件的组合；图7c示出另外一些事件的组合；图8a示出根据本专利技术拒绝非ESD事件的方法；图8b示出图8a中的方法如何区分ESD事件和非ESD事件；图9a示出根据本专利技术的一个实施例的手持装置；图9b示出根据本专利技术的另一个实施例的手持装置； 图9c示出根据本专利技术的另一个实施例的手持装置；图10是ESD事件的特性曲线图表；图Ila示出根据本专利技术进行初始设置的方法；图lib示出根据本专利技术操作装置的方法；图12a示出根据本专利技术的装置的另一个实施例的例子；图12b示出图12a的装置在设置过程中的屏幕截图；图12c示出图12a的装置在HBM放电模型选择过程中的屏幕截图；图12d示出图12a的装置显示测量结果时的屏幕截图；图13a示出根据本专利技术的装置的另一个实施例的例子；图13b示出根据本专利技术的测量方法；图14a_14d分别示出根据本专利技术的确定放电类型的电路实施方式和一些放电波形 实例；图15a_15d分别示出根据本专利技术的确定放电类型的另一种电路实施方式和一些放 电波形实例；图16a_16c分别示出根据本专利技术的使用包络检测器来确定放电类型的另一种电路 实施方式和一些放电波形实例；图17a和17b分别示出确定放电类型的另一种电路实施例和操作方法；图18a和18b分别示出确定放电类型的又一种电路实施例和操作方法。具体实施例方式本专利技术尤其适用于测量EDS事件的方法和装置，本文将在这一背景下描述本发 明。然而，人们将认识到，由于该装置还可以检测和测量其它电磁信号和瞬时事件，根 据本专利技术的装置和方法还有更大的实用性。图Ia示出静电放电事件的典型波形10。一般来讲，静电放电(ESD)事件的检 测和测量可以通过接收、处理和分析ESD事件所产生的电磁场来实现。具体地讲，ESD 事件会产生电磁场并在电路中产生具有非常明确的包络特性的电信号，即非常明显或短 暂的上升时间(通常在1或2纳秒内)和非常短的持续时间。虽然已知的装置能够测量和 检测图Ia所示的信号10，但是已知装置通常还检测和测量其它非ESD事件瞬时信号(如 步进电机和继电器等发出的信号)，这些信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种识别ＥＳＤ事件的装置，包括：接收器，其接收输入信号；识别器单元，其将接收到的输入信号与预定信号进行比较来确定所述输入信号是否是ＥＳＤ事件信号；以及输出电路，其用于在识别所述输入信号为ＥＳＤ事件信号时输出识别信号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉迪米尔克拉兹，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US