静电放电抗扰度试验

,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片本文樣式,第二階層,第三階層,第四階層,第五階層,*,*,静电放电,抗扰度试验,Electrostatic discharge immunity test,静电放电原理介绍,ESD-,E,lectro-,-,S,tatic,D,ischarge,摩擦生电,：,两种物质间交互作用产生，是一种材质表面原子因摩擦使外层,电子游离化的一种现象，摩擦后两物质一带正电荷，另一带负电荷。,电磁感应：由强大电磁场所产生的效应，使两物质间产生形同摩擦生电应，使两物质一带正电荷，一带负电荷的静电现象。,静电现象。,影响摩擦生电的因素：相对湿度,物质材料,接触面积,摩擦频率,人体静电效应,：,人体,TOTAL CHARGE: 3,uc,(15uc),capacitance: 150pf (100-250pf),V=Q/C=3uc/150pf=20KV,2,静电放电原理介绍,电子零件静电荷放电时的等效电路,(,人体带静电电荷,),3,静电放电原理介绍,导体与非导体对地放电效果,导体因原子结构的外层电子活动性强，接地可完全放电,非导体因原子结构的外层电子活动性弱，接地无放电效果,静电效应,硬件破坏: 半导体接口焚毁、,IC,金属连接焚毁、场效晶体管介电崩溃,模拟系统: (如音响)短暂停止,软件破坏: 逻辑错误、系统重置、数据损失、程序损失,4,测试标准介绍,IEC 61000-4-2 :1995 ( = IEC 801-2 :1991 = EN 61000-4-,2 :1995=,GB T 17626.2 -1998 ),IEC - International,Electrotechnical,Commission,广泛被世界各国引用的,ESD,测试规格,被欧联引用之规格称为,EN 61000-4-2,中国国家标准,GB T 17626.2,系完全翻译此一国际标准,IEC 61000-4-2 :2001(=IEC 61000-4-2 :1995 +A1 :1998+ A2 :2000) 2003,年起強制執行,ANSI C63.16,ANSI - American National Standards Institute,广泛被美国白色货物(,White Goods),、,消费性产品(,Consumer Products),及通讯产品,(,Telecom),制造商所引用的测试标准,White Goods -,电冰箱、洗衣机、炉具等,电冰箱、洗衣机、等,Consumer Products -,电视机、音响设备等,5,法规差异,Immunity Generic Standard for Residential, Commercial and Light Industry environment,EN 50082-1:1992,EN 50082-1:1997,Item,Standard,Test,Specification,Performance,Standard,Test,Specification,Performance,ESD,IEC 801-2,Air: 8kV,Criteria B,EN 61000-4-2,AIR: ,8kV,Contact: ,4kV,Criteria B,Energy storage capacitor,150,pF,10%,150,pF,10%,Discharge resistor,150, 5 %,330, 10 %,Output voltage,2,kV to 16.5kV,up to 8 kV ( nominal ) for contact discharge,up to 15 kV (nominal) for Air discharge,Polarity of the output,Positive,Positive and negative,Rise time of the discharge current,5,ns 30 %,0.7,to 1 ns,6,IEC 61000-4-2 :1995 VS IEC 61000-4-2 :2001,增加7.试验配置中对非接地设备(,class II),的试验方法 (7.1.3,Test method for ungrounded equipment),部份增加8.3.1直接施加放电试验程序,中对,不可直接施加放电的限制, 对塑料件产品直接定义只打,AIR Discharge,并推荐,I/O port,放电点,(8.3.1,Direct application of discharges to the EUT),部份增加8.3.2.1对水平耦合平面试验程序的规定,原9.试验结果与试验报告拆成=,“,9.试验结果评估,”,与,“,10.试验报告,”,两章节,(9.,Evaluation of test results 10. Test Report),法规差异,7,TEST LEVEL,8,9,ESD Generator,energy storage capacitance ( Cs +,Cd,):,150 pF 10 %,;, discharge resistance ( Rd):,330, 10 %,;, charging resistance (,Rc,):,between 50 M,and 100 M,;, output voltage:,up to 8 kV (nominal) for contact discharge,;,up to 15 kV (nominal) for air discharge,;, tolerance of the output voltage indication:,5 %,;, polarity of the output voltage:,positive and negative,;, holding time:,at least 5 s,;, discharge, mode of operation :,single discharge,(time between successive discharges at least 1 s);,10,11,12,试验配置,13,试验配置:,非接地設備,14,环境(,Environment,),测试环境为了减低因环境参数所造成测试结果之差异,温度(,ambient temperature) 15,to 35,相对湿度(,relative humidity) 30 % to 60 %,大气压力(,atmospheric pressure) 86,kPa,( 860 mbar ) to 106,kPa,( 1060 mbar ) ( 1060 mbar ),注,:,实验室中之电磁环境不得影响到测试结果,15,测试点选择,考虑测试点可以包括以下位置,与地之间具有电气隔离之金属外壳部分,控制区或键盘区之任何位置,或人机接口之任何位置,例如开关,旋纽,及其它操作可接触之部位,指示器, LED,插槽,连接器槽等,连接器可考虑如下表,:,16,测试场地注意要点,测试前必须确认,Ground Plane,接地螺丝未松脱,HCP/VCP,接地阻抗,470,k,是否正确,是否正确。,测试场地必须控制温湿度,值为：,Ambient Temperature,：,15,to 35,Relative Humidity,：,30% to,60%,以上条件以开启除湿机及冷气机调节并用温湿度计监控,测试桌上除待测对象外,请勿摆放不相干对象以免影响测试场地之准确性, 每天机器使用前必需进行,Spot Check,确认,output,正常,。,Ground Reference Plane,必须置于地上,且其大小必须大于,EUT,或,coupling plane,的四周至少,50,cm,以上,EUT,和测试空间的墙壁及任何金属物必须至少保持,1,米以上,HCP,大小为,1.6,m x 0.8 m( VCP,大小为,50,cm x 50 cm ),且必须置于木质桌上,EUT,和,HCP,间必须以一,0.5,mm,的绝缘物质阻隔,静电枪,Grounding metal strap,必须确实接地。(通常长度为,2,米以内),桌上型待测物必须置于一,80,cm,高之木质桌上且此桌子必须于,Ground Reference Plane,上,17,测试步骤,1.,测试,Sample,依其正常功能, 配合外围组成,Test Configuration,测试时尽可能,Active,每种功能,来确认测试中所有,Function,正常,电源线、信号线种类请依照客户规格使用。,用。,2.,依产品结构选定测试点,所有可能放电的位置都必须列为测试点,3.,依照客户提出之测试规格,测试电压值由正、负极性,由低而高依序执行,其中,Contact Discharge,测试, (,含,Direct,及,Indirect),及,Air Discharge,测试每一个测试点,Discharge,至少,10,次,每次至少间隔,1,秒, (,若依,Product standard,如,YD 1215,有特别要求,优先依照其规定,),4.,依下述方式对,EUT,执行静电放电,并观察测试过程中,EUT,各项功能是否正常,.,.,直接放电,对待测物,(,EUT),接触放电,(,Contact Discharge),针对,EUT,上所有导电表面,(,Direct Discharge),及,HCP/VCP (Indirect Discharge),作测试,“静电枪头”,Discharge Tip,请使用尖头直接接触,EUT,外壳导电部份,于电压指示到达要求值时将放电针”,垂直”,接触测试点后,按控制按钮放电,等待电压指示再次达到要求值时再次按钮放电,如此反复执行直到测试完成,18,对待测物隔空放电(,Air Discharge),针对放电鎗无法直接接触,(,Contact),放电的表面或缝隙则执行,Air Discharge,“,“,静电枪头”,Discharge Tip,请使用圆头直接接触,EUT,外壳导电部份,启动充放电开关充电,在安全无虞之下(在不造成,EUT,受测点被损坏的状况下,),尽快将静电枪头以垂直角度接近并接触,EUT,外壳。完成放电后,必需将静电枪移离,EUT,外壳,而后重复充放电测试过程直到整个测试过程结束,。,b.,间接放电,对耦合平面板(,coupling plane),接触放电,接触放电,耦合平面板有垂直,(,VCP) ,水平,(,HCP),之分,以接触放电方式对,VCP, HCP,放电,放电,:,Vertical Coupling,：,VCP,大小为,0.5,mX0.5m,将待测物置于 塑料垫上,距,VCP,前,10,cm,对,VCP,边线线中心点作,Contact Discharge,能量是以,Coupling,方式去影响待测物,EUT,四面都需要测试。,Horizontal Coupling,：,将待测物置于塑料垫上,距,HCP 10cm,前,前,对,对,HCP,执行,Contact Discharge,能量是以,Coupling,方式去影响待测物,EUT,四面都需要测试,6.,对于,Class II (,没有,Safety Ground),待测物是否必须主动于每次,Discharge,后对机壳放电再执行另一次,Discharge,请与客户讨论后决定,并记录说明,并记录说明。,7.,依据相关产品测试标准作测试结果判定并填具,ESD TEST RECORD,19,判定标准,测试前须确认,EUT,功能,测试完须再确认一次,以防止潜在一问题而误判,一判。,一般确认项为,a.,基本,Mode,及状态确认,;,b.,外围动作确认,;,c.,软件执行确认,;,d.,数据显示及传输确认,;,e.,语音确认,A,级定义,(,Performance Criteria A ),产品于测试前后及测试中之功能不可有任何改变者。,制造者可以于说明书中指明暴露于测试条件下允许少许受干扰,但不影响设备正常功能者,但测试后须自动恢复正常。,上述中的条件测试,须依制造者所述之,Permission level,执行测试,以验证其真实性,并记录于,Report,中。,B,级定义,(,Performance Criteria B ),B ),测试中可以有预期功能上的降损,但测试后,无须人工介入且功能正常运作。,上述中的错误,若制造者于说明书中未提及可允许的情况,则须依使用者立场来对此产品来加以判定,如,:,储存设备于干扰环境存在时,根本无法储存或储存的,Data,和预期完全不同,虽干扰环境消失功能正常,应不可列为此级水平。,可列为此级水平。,制造者可以于说明书中指明暴露于测试条件下允许少许受干扰,但不影响设备正常功能者,但测试后须自动恢复正常。,上述中的条件测试,须依制造者所述之,Permission level,执行测试,以验证其真实性,并记录于,Report,中。,C,级定义,(,Performance Criteria C ),C ),可以有功能的错误,且此错误可以由,EUT,自动恢复或由人工方式依使用手册恢复之,存于不易变内存中的数据或因有电池保护的数据或功能,不可有遗失。,20,YD 1032 ESD TEST,21,YD 1032 ESD TEST,判定标准,22,YD 1032 ESD TEST SET UP,23,YD 1032 ESD TEST SET UP,24,信息類產品,EN 55024,对,ESD,测试的特别要求,静电放电应对,EUT,在正常使用期间可能被触摸的点或面施加，包括在,User manual,中规定，使用者可能触摸的地方,静电放电有两种方式,静电放电有两种方式,:,:,a),对导电表面和耦合平面作接触放电,接触放电,(,(,contact discharge),EUT,应承受至少,200,次,(,正，负极性各,100,次,),放电。测试点至少四点,(,(,每点至少放电,50,次,),，且其中一点选在,HCP,的前缘，其余三点选在,EUT,上。如果,EUT,上找不到,contact discharge,的点时，则应对,VCP,进行至少,200,次放电,每次放电间隔至少,1,秒钟。有外漆之,EUT,应判断其喷漆的目的为美观非绝缘目的时,应将漆刺破施与放电。,b),对孔和缝、绝缘面作隔空放电,隔空放电,(,(,air discharge),当对,EUT,无法进行,contact discharge,时，应选择在,EUT,正常操作下,user,容易触摸且容易出现问题的点做,air discharge,如,:,keyboard,按键间之间隙,keyboard,之盖子及电话筒之类。对每个测试点进行至少,20,次,(,正，负极性各,10,次,),),放电,有外漆之,EUT,若会放电亦应施与放电。,(,不论外漆之目的为何,),每一放电点至少放电正、负,10,次。,本标准对开放式的连接器不要求测试,如,:,用端子锁紧的端点及,Video cable,空置的状态,等,25,QE,实验室,ESD SOP,与国家标准的差异,Item,QE,实验室,ESD SOP,北京,TMC,实验室,GB T 17626.2,环境,温度 : 20 ,to 28 ,湿度 : 30%,to 45%,温度,:,室温,湿度 : 45%以下,温度,: 15,to 35,湿度 : 30%,to 60%,ESD Generator,EM TEST / TIDO,EM TEST / TIDO,略,SAMPLE,数,RQT : 5; ORT : 3,(1 / 2) / 5,1,AIR Discharge,Level,RQT :, 8 kV; 10 kV, 15 kV (C,級,),ORT :, 8 kV; 10 kV, 8 kV, 2 kV; 4 kV;, 8 kV,Contact Discharge,Level,RQT :, 4 kV;, 8 kV(C,級,),ORT :, 4 kV,NULL, 2 kV; 4 kV;,放电次数,RQT : 25; ORT : 10,10,10,判定标准,Criteria B,再打,30,次确认,Criteria B,再打,2030,次确认,Criteria B,放电线,放电时机,放电线规格同法规,(,自制,),放电时机:连充电器打,5,次放,1,次电,不,连充电器打,1,次放,1,次电,放电线规格同法规,EM TEST,配件,放电时机 : 无,放电线串,470,k,电阻,2,个,电阻前端距,EUT20mm,放电时机 :打,1,次放,1,次电,26,