Modelling and experimental study of electrostatic discharge

Abstract

ELEKTROSTATİK DEŞARJIN MODELLEME VE DENEYSEL ÇALIŞMASI ÖZET Bu tezde elektrostatik deşarj olayının üç farklı modeli olan insan vücudu modeli, makina modeli ve yüklenmiş alet modeli sunulmuştur. Endüstride en çok kullanılan insan vücudu modellemesi olduğu için en büyük önem ona verilmiştir. ESD tarafından yayılan elektrik ve manyetik alanlar dipol modelini kullanarak teorik olarak formüle edilmiştir. Bu formüller kullanılarak alanlar hesaplanmıştır. İlgili bölümde verilen düzenek kurularak deneyler yapılmış ve ESD akımları değişik deşarj voltajları için ölçülmüştür. Bu deneylerde elektrik ve manyetik alanlar ölçülmüş ve deneylerin sonuçları teorik sonuçlarla karşılaştırılmıştır. ESD' yi önleme metodu olarak, elemanları ESD akımlarından ekranlama metodu incelenmiştir. Ekranlamanın etkisi teorik ve deneysel olarak gösterilmiştir. Deneysel ve teorik sonuçlar karşılaştırılmış ve yorumlar sonuç kısmında verilmiştir.

IV ABSTRACT In this thesis first of all. three different modeling of the electrostatic discharge (ESD) event, which are human body model, machine model and charged device model, are implemented. Since the human body model is the mostly used one in industry it is given the most importance. The electric and magnetic fields radiated by an ESD event are driven theoretically by using the dipole model. By using these derivations the fields are calculated. Experiments, for which the experimental setups are given in the related chapter, are performed and the ESD currents are measured for different discharge voltages. In these experiments the electric and magnetic fields are also measured and the results are compared with the theoretically obtained ones. As a prevention method shielding of the components from the ESD pulses is studied. Effect of shielding is shown theoretically and experimentally. Experimental and theoretical results are compared and the comments are done in the conclusion part.