Poynting for Microwave 解析事例
静電気放電 (ESD)

静電気放電 (ESD) とは

• 静電気放電：Electrostatic discharge (ESD)
• 静電気放電による帯電金属体からの過渡的な電磁雑音
  • 広帯域周波数スペクトル (～マイクロ波領域GHz, ns)
  • 電子機器に強い電磁干渉
• 電子機器の誤動作を防止するために静電気放電を模した耐性試験が必須
• ESD対策は設計段階から対処すべき問題だが、まだまだ未解明なことが多い (発生機構など)
• 機構解明や対策ルールの抽出には、ESDを人工的に発生させる試験器 (ESDガン) のシミュレーション技術が必要

ESD ガンの解析モデル

ESD ガンモデルの概観

ESD ガンモデル

ESD ガンシミュレーションの可視化

ESD ガンのシミュレーション

ESD ガンの電界分布：充電過程 (t＝5ns)

ESD ガンの電界分布：放電過程 (t＝6.4ns)

ESD ガンの磁界分布：放電過程 (t＝20ns)

解析結果

コンデンサ充電電圧 (5kV) の時間波形

放電電流の時間波形

Reference 波形の式は新 IEC61000-4-2 規格

波形のパラメーターは文献1にあるものを用いた

文献1 : K. Wang, D. Pommerenke, R. Chundru, T. Van Doren, J. L. Drewniak, and A. Shashindranath, “Numerical Modeling of ElectrostaticDischarge Generators”, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY, VOL. 45, NO. 2, MAY 2003

まとめ

• Poynting による静電気放電 (ESD) シミュレーション
• 新IEC 61000-4-2 の規格による reference 波形との比較
• シミュレーション結果は規格の放電電流波形をよく再現する