Analysis and investigation of low repeatability of measurement results in non-contact mode ESD

Investigation was conducted with our newly invented measurement system on low repeatability in electrostatic discharge(ESD) parameters measurement, which is  strongly affected by velocity of electrode to the target and gas pressure variation. Perplexed problem is f resolved with newly invented electro-mechanic system on contradiction between large velocity of electrode to the target and avoidance of damage from strong collision. Several factors of gas pressure, electrode velocity to the target, temperature, relative humidity, etc., can be effectively measured based on our new experiment and research system. The range of electrostatic discharge generator displace is 10 cm~40 cm in the system. Electrode velocity variation (v) of 14 cm／s moving to the target result in peak current change (I) of 0.5 A. Gas pressure variation (p) of 0.06 atm create current peak value variation (I) of 0.5 A, shows drastic change of discharge current peak value and discharge waveform. Initial validation is given on strong impact of electrode velocity to the target and air pressure on discharge parameters. A brief analysis is provided for possible effect mechanism of electrode velocity and air pressure on discharge parameters in short gap electrostatic discharge.