Testovanie odolnosti voči elektrostatickému výboju (ESD) podľa IEC EN 61000-4-2

1. Protiopatrenia a nápravné opatrenia pre bežné problémy pri testovaní odolnosti voči elektrostatickým výbojom (ESD)
1.1 Mechanizmus vzniku elektrostatického výboja a jeho poškodenie elektronických výrobkov
Statická elektrina vzniká akumuláciou kladných a záporných nábojov na dvoch objektoch, keď sa o seba trú dve látky s rôznymi dielektrickými konštantami. Pokiaľ ide o ľudské telo, statická elektrina generovaná trením medzi oblečením a pokožkou je jedným z hlavných dôvodov elektrifikácie ľudského tela. Keď je elektrostatický zdroj v kontakte s inými objektmi, dochádza k toku náboja, ktorý pôsobí proti napätiu. Prenos tejto vysokorýchlostnej energie generuje potenciálne škodlivé napätia, prúdy a elektromagnetické polia, ktoré sú... elektrostatický výboj.

Pri výrobe a používaní elektronických výrobkov je obsluha najaktívnejším zdrojom statickej elektriny a môže akumulovať určité množstvo náboja. Keď sa ľudské telo dotkne komponentov a zariadení pripojených k zemi, elektrostatický výboj bude vygenerovaný. Elektrostatický výboj je vo všeobecnosti reprezentovaný ESD. Elektrostatický výboj nastáva pri dotyku komponentov a zariadení pripojených k zemi. Elektrostatický výboj je vo všeobecnosti reprezentovaný ESD. ESD môže spôsobiť vážne poškodenie alebo poruchu elektronických zariadení.

Väčšina polovodičových súčiastok sa ľahko poškodí elektrostatický výbojNajmä zariadenia LSI sú krehkejšie. Existujú dva druhy poškodenia spôsobené statickou elektrinou zariadenia, explicitné a implicitné. Skryté poškodenie nebolo v danom čase viditeľné, ale zariadenie sa stalo krehkejším a ľahko sa poškodilo v podmienkach, ako je prepätie a vysoká teplota.

Dva hlavné mechanizmy poškodenia ESD sú tepelné poruchy zariadenia v dôsledku tepla generovaného ESD prúd a prieraz izolácie v dôsledku vysokého napätia indukovaného ESDOkrem ľahkého poškodenia obvodov môže ESD tiež rušiť elektronické obvody. Existujú dva spôsoby, ako rušiť... ESD obvody.

Jednou z nich je metóda vedenia. Ak určitá časť obvodu tvorí výbojovú dráhu, t. j. ESD je pripojený k obvodu v zariadení a ESD prúd preteká vstupným koncom integrovaného čipu a spôsobuje rušenie.

Iná forma ESD Interferencia je vyžarovaná interferencia. To znamená, že počas elektrostatický výboj, a tento prúd obsahuje množstvo vysokofrekvenčných zložiek. To vytvára vyžarované magnetické pole a elektrické pole, ktoré môžu indukovať rušivé elektromotorické sily v rôznych signálových slučkách blízkych obvodov. Rušiteľná elektromotorická sila pravdepodobne prekročí prahovú úroveň logického obvodu, čo spôsobí falošné spustenie. Veľkosť vyžarovaného rušenia závisí aj od vzdialenosti obvodu od bodu elektrostatického výboja. Magnetické pole vytvorené ESD rozpadá sa s druhou mocninou vzdialenosti. . Elektrické pole vytvorené ESD rozpady umocnené vzdialenosťou. Keď je vzdialenosť blízka, silné je elektrické aj magnetické pole. Keď ESD Ak sa to stane, sú vo všeobecnosti ovplyvnené obvody v blízkych lokalitách.

ESD V blízkom poli môže byť základný spôsob radiačnej väzby kapacitný alebo indukčný v závislosti od impedancie... ESD zdroj a prijímač. Vo vzdialenom poli existuje väzba elektromagnetického poľa.

Energetický strop elektromagnetického rušenia (EMI) súvisiaceho s ESD môže prekročiť 1 GHz. Pri tejto frekvencii sa typické káble zariadení alebo dokonca vodiče na doskách plošných spojov môžu stať veľmi účinnými prijímacími anténami. Pre typické analógové alebo digitálne elektronické zariadenia teda... ESD vyvoláva vysokú hladinu hluku.

Vo všeobecnosti, spôsobiť škodu, ESD Iskry sa musia priamo dotýkať vodičov obvodu a radiačná väzba zvyčajne spôsobuje iba poruchu.

Pod vplyvom ESD, zariadenia v obvode sú zraniteľnejšie voči napájanému stavu ako voči nenapájanému stavu.

2. Skúška elektrostatickým výbojom a súvisiace požiadavky na elektronické výrobky
Požiadavky na. \ T Test imunity ESD sa líšia pre normy elektronických výrobkov s rôznymi prostrediami použitia, rôznymi spôsobmi použitia a rôznymi citlivosťami na ESD, ale väčšina z týchto noriem sa priamo alebo nepriamo odvoláva na GB/T17626.2- 1998 (identifikátor IEC 61000-4-2:1995): „...Test odolnosti voči elektrostatickému výboju „Technológia testovania a merania elektromagnetickej kompatibility“, národná základná norma pre elektromagnetickú kompatibilitu a skúška sa vykonáva podľa testovacej metódy. Nasledujúci text stručne predstavuje obsah, testovacie metódy a súvisiace požiadavky normy.

ESD61000-2_Simulátor elektrostatického výboja

2.1 Testovacie objekty:
Táto norma sa vzťahuje na zariadenia, systémy, podsystémy a externé vybavenie v elektrostatický výboj prostredia a podmienky inštalácie.

2.2 Obsah testut:
Existujú rôzne príčiny elektrostatický výboj, ale táto norma opisuje hlavne akumuláciu statickej elektriny obsluhou v dôsledku faktorov, ako je trenie v podmienkach nízkej vlhkosti. Požiadavky na odolnosť a skúšobné metódy pre elektronické a elektrické zariadenia vystavené elektrostatickému výboju priamo od obsluhy a do susediacich predmetov.

2.3. Testovacie účely:
Testuje schopnosť jedného zariadenia alebo systému odolávať elektrostatickému rušeniu. Simuluje: (1) výboj obsluhy alebo predmetu pri dotyku zariadenia. (2) Výboj osoby alebo predmetu na susediaci predmet.

2.4. Experimentálna metóda:
V tejto norme sú špecifikované dve skúšobné metódy: metóda kontaktného výboja a metóda vzduchového výboja. Kontaktný výboj je uprednostňovanou skúšobnou metódou a vzduchový výboj sa používa tam, kde nie je možné použiť kontaktný výboj.

Metóda kontaktného výboja: Skúšobná metóda, pri ktorej sú elektródy testovacieho generátora udržiavané v kontakte s testovaným zariadením a výboj je budený vybíjacím spínačom v generátore.

Metóda výboja vzduchom: Skúšobná metóda, pri ktorej sa nabíjacia elektróda testovacieho generátora priblíži k testovanému zariadeniu a testované zariadenie sa iskrou bude vybíjať k vybitiu.

2.5 Testovacie prostredie:
Táto norma špecifikuje podmienky prostredia pre vypúšťanie vzduchu:
Teplota okolia: 15 ℃ ~ 35 ℃, relatívna vlhkosť: 30 % ~ 60 % relatívnej vlhkosti, atmosférický tlak: 86 kPa ~ 106 kPa
Norma nešpecifikuje špecifické podmienky prostredia pre kontaktné výboje.

2.6. Testovacia implementácia:
Miesto implementácie: Priamy výboj sa aplikuje na body alebo povrchy, ktorých sa obsluha môže dotknúť počas bežného používania testovaného zariadenia; nepriamy výboj sa aplikuje na horizontálnu a vertikálnu spojovaciu dosku.

Priamy výboj simuluje elektrostatický výboj ku ktorému dochádza, keď sa obsluha priamo dotkne testovaného zariadenia. Nepriame výboje vybíjajú horizontálne a vertikálne spojovacie dosky, čím simulujú, čo sa stane, keď obsluha vybije predmety umiestnené alebo nainštalované v blízkosti testovaného zariadenia.

Pri priamom výboji sa uprednostňuje kontaktný výboj; iba na miestach, kde nie je možné použiť kontaktný výboj (napríklad povrch pokrytý izolačnou vrstvou, medzery medzi klávesnicami počítača atď.), sa namiesto toho použije vzduchový výboj. Nepriamy výboj: zvoľte metódu kontaktného výboja.

Skúšobné napätie sa musí postupne zvyšovať na stanovenú hodnotu od nízkej po vysokú.
Rôzne normy pre výrobky alebo skupiny výrobkov môžu mať špecifické ustanovenia na vykonávanie skúšok podľa charakteristík výrobku.

2.7 Výsledky skúšky:
v prípade, že skúška elektrostatického výboja zlyhá, môžu nastať nasledujúce následky:
(1) Poškodenie polovodičových súčiastok je priamo spôsobené výmenou energie.
(2) Elektrické a magnetické pole spôsobené výbojom sa mení, čo vedie k poruche zariadenia.

ESD61000-2 Generátor elektrostatického výboja, tvar vlny výbojového prúdu

3. Protiopatrenia proti elektrostatickému výboju a body na zlepšenie elektronických výrobkov:
Existuje mnoho spôsobov, ako znížiť vplyv elektromagnetického rušenia (EMI) generovaného ESD na elektronický produkt alebo zariadenie: úplné blokovanie generovania ESD, zabránenie prepojenia EMI (konkrétne EMI spôsobeného ESD v tomto článku) s obvodom alebo zariadením a zvýšenie inherentného EMI zariadenia prostredníctvom procesu návrhu. ESD imunita.

ESD zvyčajne sa vyskytuje na vodivých predmetoch, ktorým je samotný výrobok vystavený, alebo na susediacich vodivých predmetoch. V prípade zariadení sú časti, ktoré sú náchylné na elektrostatický výboj, tieto: káble, klávesnice, odkryté kovové rámy a otvory, diery a medzery na kryte zariadenia.

Bežnou metódou zlepšenia je nastavenie obvodov prechodovej ochrany medzi bodom výskytu ESD alebo nebezpečným bodom vniknutia produktu, ako je napríklad vstupný bod, a zemou. Tieto obvody fungujú iba vtedy, keď napätie indukované ESD prekročí limit. Ochranný obvod môže obsahovať viacero prúdových bočníkov.

Existuje množstvo obvodov, ktoré môžu dosiahnuť účel ochrany proti ESD, ale pri výbere je potrebné zvážiť nasledujúce princípy a nájsť kompromis medzi výkonom a cenou: rýchlosť je vysoká, čo je určené charakteristikami rušenia ESD; zvládne prechod veľkého prúdu; zváži prechodové napätie, ktoré sa vyskytne v kladnej aj zápornej polarite; kapacitné a odporové účinky zvýšenia signálu sú kontrolované v rámci povoleného rozsahu; zohľadňujú sa objemové faktory; zohľadňujú sa faktory ceny produktu.

4. Všeobecné pokyny pre protiopatrenia ESD:
(1) Pridajte ochranné diódy k citlivým CMOS a MOS súčiastkam;
(2) Na citlivé prenosové vedenie (vrátane uzemňovacieho vodiča) navlečte desiatky ohmových rezistorov alebo feritových guľôčok;
(3) Použitie technológie povrchovej úpravy elektrostatickou ochranou, ktorá sťažuje ESD vybitie jadra, čo sa ukázalo ako veľmi účinné;
(4) Snažte sa použiť tienené káble;
(5) Nainštalujte filter na citlivé rozhranie; izolujte citlivé rozhranie, na ktoré nie je možné filter nainštalovať;
(6) Vyberte logický obvod s nízkou frekvenciou impulzov;
(7) Ochranný štít a dobré uzemnenie

Lisun Instruments Limited bol nájdený LISUN GROUP v 2003. LISUN systém kvality je prísne certifikovaný podľa ISO9001: 2015. Ako členstvo v CIE LISUN produkty sú navrhnuté na základe CIE, IEC a iných medzinárodných alebo národných noriem. Všetky produkty prešli certifikátom CE a boli overené laboratóriom tretej strany.

Naše hlavné produkty sú goniofotometra, Integrácia sféry, spektroradiometr, Generátor prepätia, Simulátorové zbrane ESD, EMI prijímač, Testovacie zariadenie EMC, Elektrický bezpečnostný tester, Environmentálna komora, Teplotná komora, Klimatická komora, Tepelná komora, Test soľným sprejom, Prachová skúšobná komora, Vodotesný test, RoHS test (EDXRF), Skúška žeravým drôtom a Test plameňom ihly.

Ak potrebujete akúkoľvek podporu, neváhajte nás kontaktovať.
Technické oddelenie: Service@Lisungroup.com, Cell/WhatsApp:+8615317907381
Predajné oddelenie: Sales@Lisungroup.com, Cell/WhatsApp:+8618117273997