ESD测试介绍讲解.ppt

ESD Electrostaticdischarge GBT17626 2 2006EN61000 4 2 2009IEC61000 4 2 2008HarryLi ESD测试目的 其他 对电子和电气设备直接来自操作者和对邻近物体的静电放电时的抗扰能力验证 Asessmentelectricalandelectronicequipmentsubjectedtostaticelectricitydischarges fromoperatorsdirectly andfrompersonneltoadjacentobjects 放电电流的典型波形 typicalwaveformofthedischargecurrentrange测试等级的范围 rangoftestlevels 试验设备 testequipment 测试配置 testsetup 测试步骤 testprocedure 校准步骤 calibrationprocedure 静电放电的术语定义 静电放电 具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移 transferofelectricchargebetweenbodiesofdifferentelectrostaticpotentialinproximityorthroughdirectcontact 间接放电方法 对EUT附近的金属耦合板进行放电 模拟人对EUT附近物体的放电 applicationofthedischargetoacouplingplaneinthevicinityoftheEUTtosimulatepersonneldischargetoobjectswhichareadjacenttotheEUT 空气放电方法 将静电发生器充电电极靠近设备并由电弧火花对EUT激励放电 methodoftestinginwhichthechargedelectrodeofthetestgeneratorismovedtowardstheEUTuntilittouchestheEUT 直接放电方法 直接对EUT实施放电 直接接触在EUT放电部位进行放电 ApplicationofthedischargedirectlytotheEUT 接触放电方法 静电发生器的电极保持与EUT的接触 并由发生器内放电开关激励放电 methodoftestinginwhichtheelectrodeofthetestgeneratoriskeptincontactwiththeEUTorcouplingplaneandthedischargeisactuatedbythedischargeswitchwithinthegenerator 静电试验等级 其它 环境湿度 使用材料影响静电充电量大小 1 2静电发生器 Brand EMTESTDevice DitoESDGunSharpelectrodeRoundelectrode ESDGenerator NSG437 测试设备 ESD发生器原理图 ESD发生器 发生器放电电极 ESD CD 发生器输出电流波形 ESD AD 发生器输出电流波形 发生器波形 人体放电波形 静电场地概状 水平0 8 1 6 垂直耦合板0 5 0 5 放电电阻470KOhm 2 接地参考金属平面0 65mm 面积应大于EUT 水平耦合板1 3 2 1M尺寸 EUT距离墙壁 其他无关金属0 8M发生器回路电缆距离EUT导电部分0 2M环境温度15 35摄氏度环境湿度30 60 大气压力86KPa 106KPa其他产品标准规范规定之例外EUT有特殊工作气候条件例外电磁环境 统一接地影响 无线设备影响 依据EUT具体工作条件 EUT全面考核 进行所有正常运行方式 典型工作条件 辅助设备去耦 放置于第二张桌子也可 有条件地去耦 静电测试场地布置 VCP0 5 0 5m 绝缘木桌0 8m高HCP0 8 1 6m 透明绝缘垫0 5mm厚 EUT测试配置 对EUT进行静电放电的方法 a 在最终安装条件下对设备进行的型式试验 Thepreferredtestmethodisthatoftypetestsperformedinlaboratories EUT的测试布置应根据制造商的安装说明书实施 EUT配置 台式 Thetestsetupshallconsistofanon conductivetable 0 8 0 08 mhigh standingonthegroundreferenceplane Ahorizontalcouplingplane HCP 1 6 0 02 m 0 8 0 02 m shallbeplacedonthetable TheEUTanditscablesshallbeisolatedfromthecouplingplanebyaninsulatingupport 0 5 0 05 mminthickness NOTEItisrecommendedthattheinsulatingpropertiesaremaintained IftheEUTistoolargetobelocated0 1mminimumfromallsidesoftheHCP anadditional identicalHCPshallbeused placed 0 3 0 02 mfromthefirstHCP Thetablehastobeenlargedortwotablesmaybeused TheHCPsshallnotbebondedtogether otherthanviaresistivecablestotheGRP AnymountingfeetassociatedwiththeEUTshallremaininplace 正常使用时挂在墙上和天花板的上都属于台式设备 EUT配置 台式 EUT配置 落地式 TheEUTshallbeisolatedfromthegroundreferenceplanebyaninsulatingsupportof0 05mto0 15mthick TheEUTcablesshallbeisolatedfromthegroundreferenceplanebyaninsulatingsupportof 0 5 0 05 mm ThiscableisolationshallextendbeyondtheedgeoftheEUTisolation EUT配置 落地式 EUT分类 ESD 类 使用时有直接接地 3Pin 或者与其他有接地系统的设备连接的设备 类 EUT使用时不与任何 有接地系统连接的设备连接 2Pinor电池供电的设备 类设备特点 静电排放能力强 类设备 没有接地 静电消除能力差 对有接地的EUT进行测试 不需要对EUT进行静电电荷排放对于没有接地的 单独的EUT需要进行辅助放电 将发生器施加到EUT上的静电电荷引到大地 在施加每个脉冲前之前应消除EUT上 施加放电脉冲之部位 滞留的静电电荷 EUT有很多可施加静电电荷的点 每个点的电阻不一样 所以 在哪个点施加静电 就在哪里排放静电 ESD测试方法 放电方式 单次放电方式 时间间隔至少1s 或更长的间隔 静电放电发生器应保持与实施放电的表面垂直 试验可重复性 测试电压从低到选定的电压值 一般测试电压不超过EUT产品规范值 ManuFacture宣告 尽量单手持发生器 统一 放电次数 在预选点上 至少施加10次单次放电 最敏感极性 其他产品标准没要求时 一般以10次 比较敏感的 至少10次每极性确保Pass 间隔时延适当 确保EUT运行状态稳定OK 是确定电荷被有效衰减的前提 当EUT没有接触放电点 耦合测试次数需要增加 接触放电 空气放电定义 空气放电触发发生器时应距离EUT适当的距离 有些没放电EUT就故障 ESD发生器放电回路接地线距离EUT导电部分0 2M 塑料外壳连接器内可接触的点 只进行空气放电 SCARRPort没有例子 通常看产品标准是否要求对绝缘连接器各个插脚进行测试 静电放电不适用的forEUT 在维修时才接触到的点和面1 thosepointsandsurfaceswhichareonlyaccessibleundermaintenance Inthiscase specialESDmitigationproceduresshallbegivenintheaccompanyingdocumentation 最终用户保养时接触到的点个面2 thosepointsandsurfaceswhichareonlyaccessibleunderservicebythe end user Examplesoftheserarelyaccessedpointsareasfollows batterycontactswhilechangingbatteries acassetteinatelephoneansweringmachine etc 产品使用说明在安装后不能再接触的点和面3 thosepointsandsurfacesofequipmentwhicharenolongeraccessibleafterfixedinstallationorafterfollowingtheinstructionsforuse forexample thebottomand orwall sideofequipmentorareasbehindfittedconnectors 有金属外壳的同轴多芯连接器的芯4 thecontactsofcoaxialandmulti pinconnectorswhichareprovidedwithametallicconnectorshell Inthiscase contactdischargesshallonlybeappliedtothemetallicshelloftheseconnectors 或由于功能原因对静电放电敏感并且有静电放电警告标签的连接器或可接触的部分 VCP测试点选择 耦合板HCP VCP放电测试 EUT表面涂漆 Ifthecoatingisnotdeclaredtobeaninsulatingcoatingbytheequipmentmanufacturer thenthepointedtipofthegeneratorshallpenetratethecoatingsoastomakecontactwiththeconductingsubstrate Coatingdeclaredasinsulatingbythemanufacturershallonlybesubmittedtotheairdischarge Thecontactdischargetestshallnotbeappliedtosuchsurfaces 对EUT表面涂漆的测试方法选用AD CD byManufacture 金属shell表面非绝缘的涂层需要破开涂层进行接触放电 金属shell表面以绝缘为目的的涂层不需要破坏 以空气放电进行测试 也有客户要求AD CD两种方法都需要测试 一般在非金属表面的导电涂层是肯定不能破坏的 用空气 只有在金属表面的绝缘涂层需要判断 Aboutbleederresistorscable Thepresenceofthecablewiththebleederresistorscaninfluencethetestresultsofsomeequipment AtestwiththecabledisconnectedduringtheESDpulsetakesprecedenceoverthetestwiththecableinstalledduringthetest providedthatthechargehassufficientlydecayedbetweenthesuccessivedischarges 对不接地设备进行辅助排放滞留电荷 也有不使用的情况 对于泄放死的EUT thetimeintervalbetweensuccessivedischargesshallbeextendedtothetimenecessarytoallownaturaldecayofthechargefromtheEUT 延长施加时间sweepingoftheEUTwithagroundedcarbonfibrebrushwithbleederresistors forexample 2 470k inthegroundingcable 放电纤维刷NOTEIncaseofdisputeconcerningthechargedecay thechargeontheEUTcanbemonitoredbyanon contactingelectricfieldmeter Whenthechargehasdecayedbelow10 oftheinitialvalue theEUTisconsideredtobedischarged 判断EUT电荷衰减 不适用 确保EUT运行稳定 听 看 post installationtests situESDtesting Thesepostinstallationtests whichareperformedinsitu maybeappliedwhenagreedbetweenmanufacturerandcustomer Ithastobeconsideredthatotherco locatedequipmentmaybeunacceptablyaffected NOTEInaddition theEUTitselfmaysuffersignificantageingfrominsituESDtesting Themeantimetofailure MTTF ofmanymodernelectroniccircuitsdecreasessignificantlyifthesecircuitshadoncetowithstandthedischargeofstaticelectricity ThemalfunctiondoesnotneedtooccurimmediatelyduringtheESDtestbutthedevicewilloftenfailmuchfasterthanadevicewhichneverhadtowithstandESDtests Takingthisintoconsiderationitmaybewisetodecidetoperformn