Тестване за устойчивост на електростатичен разряд (ESD) съгласно IEC EN 61000-4-2

1. Противодействащи мерки и мерки за отстраняване на често срещани проблеми при изпитванията за устойчивост на електростатично разрядно разрядване (ESD)
1.1 Механизмът на образуване на електростатичен разряд и вредата от него за електронните продукти
Статичното електричество се образува от натрупването на положителни и отрицателни заряди върху два обекта, когато две вещества с различни диелектрични константи се трият едно в друго. Що се отнася до човешкото тяло, статичното електричество, генерирано от триенето между дрехите и кожата, е една от основните причини за електрифицирането му. Когато електростатичен източник е в контакт с други обекти, има поток от заряд, който противодейства на напрежението. Предаването на тази високоскоростна енергия ще генерира потенциално вредни напрежения, токове и електромагнитни полета, което е... електростатичен разряд.

При производството и употребата на електронни продукти, операторът е най-активният източник на статично електричество и може да натрупа известно количество заряд. Когато човешкото тяло докосне компоненти и устройства, свързани към земята, електростатичен разряд ще се генерира. Електростатичен разряд обикновено се представя от ESD. Електростатичен разряд възниква, когато компоненти и устройства, свързани към земя, бъдат докоснати. Електростатичен разряд обикновено се представя от ESD. ESD може да причини сериозни повреди или неизправност на електронното оборудване.

Повечето полупроводникови устройства лесно се повреждат от електростатичен разряд, особено LSI устройствата са по-крехки. Има два вида повреди, причинени от статично електричество на устройството – явни и имплицитни. Скритите повреди не са били видими по това време, но устройството е ставало по-крехко и лесно се е повреждало при условия като пренапрежение и висока температура.

Двата основни механизма на увреждане на ESD са термични повреди на устройството поради топлина, генерирана от ESD ток и пробив на изолацията, дължащи се на високото напрежение, индуцирано от ESDОсвен че лесно причинява повреди в електрическите вериги, електростатичното разреждане (ESD) може също да повлияе на електронните вериги. Има два начина за попречи на... ESD вериги.

Единият е методът на проводимост. Ако определена част от веригата образува път на разреждане, т.е. ESD е свързан към веригата в устройството и ESD Ток протича през входния край на интегрирания чип, причинявайки смущения.

Друга форма на ESD Интерференцията е излъчена интерференция. Тоест, генерира се пиков ток заедно с искри по време на електростатичен разряд, и този ток съдържа изобилие от високочестотни компоненти. Това произвежда излъчено магнитно поле и електрическо поле, които могат да индуцират смущаващи електродвижещи сили в различни сигнални контури на близки вериги. Смущаващата електродвижеща сила вероятно ще надвиши праговото ниво на логическата схема, причинявайки фалшиво задействане. Големината на излъчената интерференция зависи и от разстоянието на веригата от точката на електростатичен разряд. Магнитното поле, създадено от ESD разпада се с квадрата на разстоянието. . Електрическото поле, създадено от ESD разпади, умножени по разстояние. Когато разстоянието е близко, както електрическото поле, така и магнитното поле са силни. Когато ESD се случва, веригите в близките места обикновено са засегнати.

ESD В близкото поле основният режим на радиационно свързване може да бъде капацитивен или индуктивен, в зависимост от импеданса на ESD източник и приемник. В далечното поле има електромагнитно свързване на полето.

Честотата на енергийния таван на електромагнитните смущения (EMI), свързани с ESD, може да надвиши 1 GHz. При тази честота, типичните кабели за оборудване или дори печатните платки могат да се превърнат в много ефективни приемни антени. По този начин, за типично аналогово или цифрово електронно оборудване, ESD предизвиква високи нива на шум.

Най-общо казано, за да се причинят щети, ESD Искрите трябва да са в директен контакт с проводниците на веригата, а радиационното свързване обикновено причинява само неизправност.

Под въздействието на ESD, устройствата във веригата са по-уязвими към захранвано състояние, отколкото към незахранвано състояние.

2. Изпитване за електростатичен разряд и свързани с него изисквания към електронните продукти
Изискванията за. \ T Тест за имунитет към електростатично разрядно напрежение (ESD) са различни за стандартите за електронни продукти с различни среди на употреба, различни приложения и различна чувствителност към електростатично разреждане (ESD), но повечето от тези стандарти пряко или косвено се отнасят до GB/T17626.2- 1998 г. (idt IEC 61000-4-2:1995): „Тест за устойчивост на електростатичен разряд „Технология за изпитване и измерване на електромагнитна съвместимост“, националният основен стандарт за електромагнитна съвместимост, а изпитването се провежда съгласно метода на изпитване. Следното представя накратко съдържанието, методите за изпитване и свързаните с тях изисквания на стандарта.

ESD61000-2_Симулатор на електростатичен разряд

2.1 Тестови обекти:
Този стандарт обхваща устройства, системи, подсистеми и външно оборудване в електростатичен разряд околна среда и условия на монтаж.

2.2 Съдържание на тестаt:
Има различни причини за електростатичен разряд, но този стандарт описва главно натрупването на статично електричество от оператора чрез фактори като триене при условия на ниска влажност. Изисквания за устойчивост и методи за изпитване на електронно и електрическо оборудване, подложено на електростатичен разряд директно от оператора и към съседни обекти.

2.3. Цели на теста:
Тествайте способността на отделно устройство или система да устои на електростатични смущения. Симулира се: (1) разреждане на оператора или обекта при докосване на оборудването. (2) Разреждане на човек или обект към съседен обект.

2.4. Метод на експеримента:
В този стандарт са посочени два метода за изпитване: метод на контактен разряд и метод на въздушен разряд. Контактният разряд е предпочитаният метод за изпитване, а въздушният разряд се използва, когато не може да се използва контактен разряд.

Метод на контактен разряд: Метод на изпитване, при който електродите на изпитвания генератор се държат в контакт с изпитваното оборудване и разрядът се възбужда от разрядния ключ в генератора.

Метод на въздушен разряд: Метод на изпитване, при който зарядният електрод на изпитвателния генератор се доближава до изпитваното устройство и изпитваното устройство се възбужда за разряд чрез искра.

2.5 Тестова среда:
Този стандарт определя условията на околната среда за изпускане на въздух:
Температура на околната среда: 15℃~35℃, относителна влажност: 30%~60%RH, атмосферно налягане: 86kPa~106kPa
Стандартът не определя специфични условия на околната среда за контактни разряди.

2.6. Тестова реализация:
Място на изпълнение: Директният разряд се прилага към точките или повърхностите, които операторът може да докосне по време на нормална употреба на тестваното оборудване; индиректният разряд се прилага към хоризонталната и вертикалната свързваща плоча.

Директното разреждане симулира електростатичен разряд което се случва, когато операторът осъществи директен контакт с тестваното устройство. Индиректните разряди разреждат хоризонталните и вертикалните свързващи плочи, симулирайки какво се случва, когато оператор разреди предмети, поставени или инсталирани близо до тестваното устройство.

При директен разряд, контактният разряд е предпочитаната форма; само на места, където не може да се използва контактен разряд (като например повърхност, покрита с изолационен слой, пролуки между клавиатурите на компютъра и др.), се използва въздушен разряд (разряд през въздушна междина). Индиректен разряд: изберете метода на контактен разряд.

Изпитвателното напрежение трябва постепенно да се увеличава до определената стойност от ниско към високо.
Различните стандарти за продукти или семейства продукти могат да имат специфични разпоредби за провеждане на тестове според характеристиките на продукта.

2.7 Резултати от теста:
Ако тест за електростатичен разряд неуспех, могат да възникнат следните последици:
(1) Повредите на полупроводниковите устройства се причиняват пряко от енергиен обмен.
(2) Електрическото и магнитното поле, причинени от разряда, се променят, което води до неизправност на оборудването.

ESD61000-2 Генератор на електростатичен разряд, форма на вълната на разрядния ток

3. Мерки за противодействие на електростатичния разряд и точки за подобрение на електронните продукти:
Има много начини за намаляване на въздействието на генерираните от ESD електромагнитни смущения (EMI) върху електронен продукт или устройство: пълно блокиране на генерирането на ESD, предотвратяване на свързването на EMI (по-специално EMI, дължащи се на ESD в тази статия) към веригата или устройството и увеличаване на присъщите EMI ​​на устройството чрез процеса на проектиране. ESD имунитет.

ESD обикновено се случва върху проводими предмети, на които е изложен самият продукт, или върху съседни проводими предмети. За оборудването, частите, които са склонни към електростатичен разряд, са: кабели, клавиатури, открити метални рамки и отвори, дупки и пролуки по корпуса на оборудването.

Често срещан метод за подобрение е създаването на вериги за защита от преходни процеси между опасната точка на възникване на електростатичен разряд (ESD) на продукта или точката на проникване, като например входната точка, и земята. Тези вериги функционират само когато индуцираното от ESD напрежение надвиши границата. Защитната верига може да включва множество токови шунти.

Съществуват различни схеми, които могат да постигнат целта на ESD защита, но при избора трябва да се вземат предвид следните принципи и да се направи компромис между производителност и цена: скоростта е висока, което се определя от характеристиките на ESD смущенията; може да се справи с преминаването на голям ток; вземете предвид, че преходното напрежение ще се появи както при положителна, така и при отрицателна полярност; капацитивните и резистивните ефекти от увеличаването на сигнала се контролират в допустимия диапазон; вземат се предвид обемните фактори; вземат се предвид факторите на цената на продукта.

4. Общи насоки за противодействие на електроразрушителния разряд:
(1) Добавете защитни диоди към чувствителни CMOS и MOS устройства;
(2) Нанижете десетки ома резистори или феритни мъниста върху чувствителната преносна линия (включително заземяващия проводник);
(3) Използване на технология за повърхностно покритие с електростатична защита, за да се затрудни ESD да разреди ядрото, което е доказано много ефективно;
(4) Опитайте се да използвате екранирани кабели;
(5) Инсталирайте филтъра на чувствителния интерфейс; изолирайте чувствителния интерфейс, където филтърът не може да бъде инсталиран;
(6) Изберете логическа схема с ниска честота на импулсите;
(7) Защитен екран и добро заземяване

Lisun Instruments Limited е основана от LISUN GROUP в 2003. LISUN системата за качество е строго сертифицирана по ISO9001:2015. Като член на CIE, LISUN продуктите са проектирани въз основа на CIE, IEC и други международни или национални стандарти. Всички продукти са преминали CE сертификат и са удостоверени от лаборатория на трета страна.

Нашите основни продукти са Гониофотометър, Интегриране на сферата, спектрорадиометър, Генератор на пренапрежения, ESD симулаторни пистолети, EMI приемник, EMC тестово оборудване, Електрически тестер за безопасност, Камара на околната среда, Температурна камера, Климатична камара, Термична камера, Тест за солен спрей, Камера за тестване на прах, Тест за водоустойчивост, RoHS тест (EDXRF), Тест с нажежена жица намлява Тест с пламък на иглата.

Моля, не се колебайте да се свържете с нас, ако имате нужда от подкрепа.
Технически отдел: Service@Lisungroup.com, Cell/WhatsApp:+8615317907381
Отдел продажби: Sales@Lisungroup.com, Cell/WhatsApp:+8618117273997