二次静电放电(Secondary Electrostatic Discharge,SESD)是一种特殊的静电放电现象,相比一般意义上的静电放电事件,二次放电发生在电子仪器、设备内部的微小间隙之间,威胁过程非常隐蔽,危害性也更强,最高能达到上万伏的瞬态电压,峰值电流可达数十安培,这对晶体管等很多元件来说是致命的。为此,本文通过棒板结构研究二次静电放电过程,在深入研究静电放电相关理论的基础上,总结棒板放电过程中的一般机理,然后从宏观到微观,从仿真到实验再到仿真的方法,研究二次静电放电特性。首先,分析棒板结构中二次静电放电原理,将二次放电过程理解为一次峰值过程和二次峰值过程,一次峰值过程由ESD模拟器对间隙的位移电流产生,二次峰值过程由气隙电容的击穿放电过程产生,基于国内外学者成熟的放电数值模型,实现二次静电放电的电路级仿真,研究发现,二次放电峰值大于一次峰值,而峰值上升时间近似。然后设计了大量的实验,从统计学角度分析实验数据,与电路级模型互相对比验证,总结出二次放电的峰值特性与时延特性。二次放电的峰值与时延息息相关,时延越长,电容充电越久,二次峰值也越高,这种相关性在纳秒级可以近似为正线性,并且线性度受电压、间距等因素的影响,高电压下,线性系数更大。二次放电的时延由统计时延和形成时延组成,形成时延是流注产生至沟通棒板电极的时间,在一定外界条件下,是个定值,统计时延是初始种子电子的随机碰撞时间,具有一定的随机性,统计数据表明,这种随机特性服从正态分布,并且受电压、间距等外界因素的影响。最后在COMSOL Multiphysics软件等离子体模块中,仿真了 0.5mm间隙下的棒板放电过程,仿真结果符合汤森放电理论与流注放电理论,和国内外学者报道的仿真特性基本一致,在0.2mm距离内流注畸变场强落差达800kV/m,流注生长速度可达60km/s。