Устойчивость к электростатическому разряду (ESD) Испытания в соответствии с IEC EN 61000-4-2

1. Контрмеры и меры по устранению распространенных проблем при испытаниях на устойчивость к электростатическому разряду
1.1 Механизм образования электростатического разряда и его вред для электронных изделий
Статическое электричество образуется в результате накопления положительных и отрицательных зарядов на двух объектах, когда два вещества с разной диэлектрической проницаемостью трутся друг о друга. Что касается человеческого тела, то статическое электричество, возникающее при трении между одеждой и кожей, является одной из основных причин электризации человеческого тела. Когда источник электростатического заряда находится в контакте с другими объектами, возникает поток заряда, противодействующий напряжению. Передача этой высокоскоростной энергии будет генерировать потенциально опасные напряжения, токи и электромагнитные поля, что электростатический разряд.

При производстве и использовании электронных продуктов оператор является наиболее активным источником статического электричества и может накапливать определенное количество заряда. Когда тело человека касается компонентов и устройств, соединенных с землей, электростатический разряд будет сгенерировано. Электростатический разряд обычно представлен ESD. Электростатический разряд возникает при прикосновении к компонентам и устройствам, соединенным с землей. Электростатический разряд обычно представлен ESD. ESD может привести к серьезному повреждению или неисправности электронного оборудования.

Большинство полупроводниковых приборов легко повреждаются электростатический разряд, особенно устройства БИС более хрупкие. Существует два вида повреждения устройства статическим электричеством: явное и неявное. Скрытых повреждений в то время не было видно, но устройство стало более хрупким и легко повреждаемым в таких условиях, как перенапряжение и высокая температура.

Два основных механизма повреждения ESD являются тепловым отказом устройства из-за тепла, выделяемого ESD ток и пробой изоляции из-за высокого напряжения, индуцированного ESD. В дополнение к легкому повреждению схемы, электростатический разряд также может создавать помехи для электронных схем. Есть два способа помешать ESD схем.

Одним из них является проводниковый метод. Если определенная часть цепи образует разрядный путь, т. ESD подключен к цепи в устройстве, а ESD ток протекает через входной конец встроенного чипа, вызывая помехи.

Другая форма ESD интерференция - это излучаемая интерференция. То есть пиковый ток генерируется вместе с искрами во время электростатический разряд, и этот ток содержит большое количество высокочастотных составляющих. Это создает излучаемое магнитное поле и электрическое поле, которые могут индуцировать мешающие электродвижущие силы в различных сигнальных контурах близлежащих цепей. Электродвижущая сила помех, вероятно, превысит пороговый уровень логической схемы, что приведет к ложному срабатыванию. Величина излучаемых помех также зависит от удаленности цепи от точки электростатического разряда. Магнитное поле, создаваемое ESD убывает пропорционально квадрату расстояния. . Электрическое поле, создаваемое ESD распадается в кубе с расстоянием. Когда расстояние близко, и электрическое поле, и магнитное поле сильны. Когда ESD происходит, как правило, затрагиваются цепи в близлежащих местах.

ESD В ближнем поле основной режим излучательной связи может быть емкостным или индуктивным, в зависимости от импеданса источника. ESD источник и приемник. В дальнем поле существует связь электромагнитного поля.

Максимальная частота электромагнитных помех (EMI), связанных с электростатическим разрядом, может превышать 1 ГГц. На этой частоте обычные кабели оборудования или даже печатные платы могут стать очень эффективными приемными антеннами. Таким образом, для типичного аналогового или цифрового электронного оборудования ESD вызывает высокий уровень шума.

Вообще говоря, чтобы причинить ущерб, ESD искры должны непосредственно соприкасаться с проводами цепи, а радиационная связь обычно приводит только к неисправности.

Под влиянием ESD, устройства в цепи более уязвимы в состоянии под напряжением, чем в обесточенном состоянии.

2. Испытание на электростатический разряд и соответствующие требования к электронным продуктам
Требования, предъявляемые к Испытание на устойчивость к электростатическим разрядам стандарты электронных продуктов различаются для разных условий использования, различных применений и различной чувствительности к электростатическому разряду, но большинство этих стандартов прямо или косвенно относятся к GB/T17626.2- 1998 (там же) IEC 61000-4-2:1995): «Испытание на устойчивость к электростатическому разряду Электромагнитной совместимости испытаний и измерительной техники», национальный базовый стандарт электромагнитной совместимости, и испытание проводится в соответствии с методом испытаний. Далее кратко представлены содержание, методы испытаний и соответствующие требования стандарта.

2.1 Тестовые объекты:
Этот стандарт распространяется на устройства, системы, подсистемы и внешнее оборудование в электростатический разряд среды и условий установки.

2.2 Содержание тестаt:
Есть разные причины электростатический разряд, но этот стандарт в основном описывает накопление статического электричества оператором за счет таких факторов, как трение в условиях низкой влажности. Требования по помехоустойчивости и методы испытаний электронного и электрического оборудования, подвергающегося воздействию электростатического разряда непосредственно от оператора и на соседние объекты.

2.3. Цели испытаний:
Проверьте способность отдельного устройства или системы противостоять электростатическим помехам. Он имитирует: (1) разряд оператора или предмета при прикосновении к оборудованию. (2) Выброс человека или предмета на соседний предмет.

2.4. Метод эксперимента:
В этом стандарте указаны два метода испытаний: метод контактного разряда и метод воздушного разряда. Контактный разряд является предпочтительным методом испытаний, а воздушный разряд используется там, где нельзя использовать контактный разряд.

Метод контактного разряда: метод испытаний, при котором электроды испытательного генератора находятся в контакте с испытуемым оборудованием, а разряд возбуждается переключателем разряда в генераторе.

Метод воздушного разряда: Метод испытаний, при котором зарядный электрод испытательного генератора подносится близко к испытуемому устройству, а испытуемое устройство возбуждается для разряда искрой.

2.5 Тестовая среда:
Этот стандарт определяет условия окружающей среды для выброса в атмосферу:
Температура окружающей среды: 15℃~35℃, относительная влажность: 30%~60% относительной влажности, атмосферное давление: 86кПа~106кПа
Стандарт не определяет конкретных условий окружающей среды для контактных разрядов.

2.6. Тестовая реализация:
Место реализации: Прямой разряд применяется к точкам или поверхностям, к которым оператор может прикасаться при нормальном использовании испытуемого оборудования; непрямой разряд применяется к горизонтальной соединительной плите и вертикальной соединительной плите.

Прямой разряд имитирует электростатический разряд это происходит, когда оператор вступает в непосредственный контакт с тестируемым устройством. Косвенные разряды разряжают горизонтальные и вертикальные соединительные пластины, имитируя то, что происходит, когда оператор разряжает объекты, размещенные или установленные рядом с тестируемым устройством.

При прямом разряде предпочтительным является контактный разряд; только в местах, где нельзя использовать контактный разряд (например, поверхность, покрытая изолирующим слоем, зазоры клавиатуры компьютера и т. д.), вместо него используется разряд с воздушным зазором (воздух). Косвенный разряд: выберите метод контактного разряда.

Испытательное напряжение должно постепенно повышаться до установленного значения от низкого к высокому.
Стандарты на различные продукты или семейства продуктов могут иметь специальные положения для проведения испытаний в соответствии с характеристиками продукта.

2.7 Результаты испытаний:
Если же линия индикатора испытание на электростатический разряд не удается, могут возникнуть следующие последствия:
(1) Повреждения полупроводниковых приборов напрямую вызваны обменом энергией.
(2) Электрическое поле и магнитное поле, вызванные разрядом, изменяются, что приводит к неисправности оборудования.

3. Меры противодействия электростатическому разряду и точки улучшения для электронных продуктов.:
Существует множество способов уменьшить влияние электромагнитных помех (ЭМП), создаваемых электростатическим разрядом, на электронные изделия или устройства: полная блокировка генерации электростатических разрядов, предотвращение проникновения электромагнитных помех (в частности, электромагнитных помех из-за электростатических разрядов в этой статье) в схему или устройство, а также увеличение присущих устройству электромагнитных помех в процессе проектирования. Устойчивость к электростатическому разряду.

ESD обычно возникает на токопроводящих объектах, воздействию которых подвергается само изделие, или на соседних токопроводящих объектах. Для оборудования частями, подверженными электростатическому разряду, являются: кабели, клавиатуры, открытые металлические каркасы, а также отверстия, отверстия и зазоры на корпусе оборудования.

Распространенным методом улучшения является установка цепей защиты от переходных процессов между точкой возникновения электростатического разряда изделия или опасной точкой вторжения, такой как точка ввода и заземление. Эти цепи функционируют только тогда, когда индуцированное электростатическим разрядом напряжение превышает предел. Схема защиты может включать в себя множество блоков токовых шунтов.

Существует множество схем, которые могут обеспечить защиту от электростатического разряда, но при выборе необходимо учитывать следующие принципы и компромисс между производительностью и стоимостью: высокая скорость, которая определяется характеристиками помех от электростатического разряда; он может справиться с прохождением большого тока; учтите, что переходное напряжение будет возникать как при положительной, так и при отрицательной полярности; емкостное и резистивное влияние усиления сигнала контролируются в допустимых пределах; учитываются объемные коэффициенты; учитываются факторы себестоимости продукции.

4. Общие рекомендации по противодействию электростатическому разряду:
(1) Добавьте защитные диоды к чувствительным устройствам CMOS и MOS;
(2) Нанизать резисторы на десятки Ом или ферритовые кольца на восприимчивую линию передачи (включая заземляющий провод);
(3) Использование технологии электростатического защитного покрытия поверхности, чтобы затруднить разрядку сердечника электростатическим разрядом, которая оказалась очень эффективной;
(4) Старайтесь использовать экранированные кабели;
(5) Установите фильтр на чувствительном интерфейсе; изолировать чувствительный интерфейс, где нельзя установить фильтр;
(6) Выберите логическую схему с низкой частотой импульсов;
(7) Экран оболочки и хорошее заземление

Lisun Компания Instruments Limited была найдена LISUN GROUP в 2003 году. LISUN система качества была строго сертифицирована ISO9001: 2015. Как член CIE, LISUN продукты разработаны на основе CIE, IEC и других международных или национальных стандартов. Все продукты прошли сертификат CE и прошли проверку подлинности в сторонней лаборатории.

Наша основная продукция гониофотометра, Интегрирующая сфера, Spectroradiometer, Генератор всплесков, Пистолеты-симуляторы ESD, Приемник EMI, Испытательное оборудование EMC, Тестер электробезопасности, Экологическая палата, Температура камеры, Климатическая камера, Тепловая камера, Тест соленых брызг, Камера для испытаний на пыль, Водонепроницаемый тест, Тест RoHS (EDXRF), Испытание светящейся проволоки и Испытание иглы на пламя.

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна поддержка.
Технический отдел: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Отдел продаж: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Метки:ESD61000-2