静电放电抗扰性测试(ESD测试) IEC 61000-4-2

IEC61000-4-2静电放电抗扰性测试目的及应用场合静电放电抗扰性测试仿真操作人员或物体在接触设备时产生的放电及人或物体相对对邻近物体之放电,以检测被测设备抵抗静电放电之干扰能力-直接放电:通过导体直接耦合方式-间接放电:透过空间辐射耦合方式直接与间接放电之差异直接放电(Contactdischarge):利用放电电击直接对被测体或设备实施放电间接放电(AirDischarge):对被测物体或试设备邻近之耦合板实施放电测试之目的IEC61000-4-2标准设立之目的主要建立共通的和可重现性之基准用来评核电力和电子设备在遭受静电放电后呈现之性能否符合法规之规范除上之外,它还包括从人体接近被害设备物体间之发生之静电放电此标准之应用场合此标准适用于非特殊之电子电气设备,具基础EMC之标准制定产品有关EMC(电磁兼容性)标准时应根据产品之特性和工作场合来选择合适之测试与严格等级静电放电(Electrostaticdischarge):具有不同静电电位之物体在相互靠近或直接接触引起之电荷转移现象静电放电测试等级接触放电(ContactDischarge)空气放电(AirDischarge)等级测试电压/KV等级测试电压/KV12122424363848415x特殊x特殊静电放电测试等级静电放电测试中,接触放电(ContactDischarge)是首选的测试方式-也就是说在相同的放电电压情况下,接触放电之严格度远大于空气放电之严格度特例:某些情况下例如键盘之金属导电部分藏在绝缘层覆盖下,及设备螺丝钉之金属部分有时可见不可及.此时就不得不用空气放电之测试方法了测试等级具体之测试等级必须要由产品技术委员会根据产品之使用情况来选择但标准中建议:在被测物体设备具有绝缘表面之情况下,可使用放电电压高达15KV之空气放电方法,然而现今许多测试是依据客户端之要求执行比法规规定更严格之位准放电达到测试之目的也就是说放电电压高过15KV静电放电测试设备静电放电产生器简图:DC高压Rc=50~100MohmRd=330ohm放电开关Cs=150pF放电电极放电回路连接点*用150pF电容器模拟人体电容及330奥姆放电电阻模拟人体电阻对于再现人体放电,其测试之严格度是够的静电放电产生器输出电流典型波形峰值电流上升时间:0.7-1ns30ns地方之电流60ns地方之电流放电电流波形参数测试等级电压KV放电峰值电流+/-10%A放电开关操作时的上升时间tr/ns在30ns时之电流(+/-30%)A在60ns时之电流(+/-30%)A127.50.7~14224150.7~1843622.50.7~112648300.7~1168测试之方法测试分为两种:[1]于实验室进行测试之形式(适应性)测试[2]于最终安装条件下对设备进行之安装后测试一般实验试进行之测试形式为标准之优先测试方法测试环境测试环境温度:15℃~35℃相对湿度:30%~60%大气压力:86KPa(860mbar)~106KPa(1060mbar)*****电磁环境应不影响测试之结果*****测试前须确认事项测试时需用直接放电测试或间接放电测试方式进行被测物设备典型之工作条件为何?应该选择哪一个条件下进行测试才有效?被测物是按照桌上型或是按落地式方式径行测试?首先确定施加放电点用20次/秒方式先预扫放电一次对有怀疑之地方做重点测试测试前须确认事项在可接触点上采用直接放电,在不可接触点上或绝缘表面采用空气放电(AirDischarge)被测物需进行何种等级之测试?每个测试点应施加放电次数几次?被测物除了做直接放电测试外,是否还需进行间接放电?针对放电耦合板放置位置又如何?是否还要进行安装后之静电放电测试法规如何说?只要有可能-一律采用接触放电方式进行测试针对待测物体具涂装饰漆而非绝缘用途之漆之情况下:要用放电电击刺穿绝缘漆直至金属层进行测试,若是制造厂商坚称此为漆层为绝缘用途将只进行空气放电测试并注意所使用之放电电击需垂直接近被测物体要尽快接近代测物使静电放电发生,放电时放电枪之接地电缆须与被测物保持至少20公分距离避免接地电缆与待测物间附加感应影响到测试结果直接放电测试直接放电测试中,放电电击直接对待测物设备进行测试而测试之对象包含用户在使用中可能触及到之任何地方,包括任何带电维护与校正才可能触及之地方,例如:控制键盘,显示屏,旋钮,电源线,机壳,指示灯等在选定放电点之前用20次/秒方式先找出怀疑点之后再重点考核,放电次数至10次水平耦合板之间接放电测试于间接放电测试中,通过待测物体附近耦合板之放电来模拟人体对试验品附近物体放电间接放电可对垂直耦合板及水平耦合板进行放电对水平耦合板放电时放电电击须离测试体前后左右各10公分之地方,放电枪重直于水平耦合板之表面用接触放电测试之方式进行测试垂直耦合板之间接放电测试垂直耦合板需平行竖在被测物体前后左右各10公分之地方放电电击置于耦合板边沿之中段用接触放电之方式进行测试测试之速率1次/秒,每个放电点至少10次,测试时正极性及负极性放电都需做测试由于某些产品对不同极性之放电敏感程度不同,放电电压应由小逐渐增大但不能超过规定值以免破坏待测物,而待测物应工作于允许之最恶劣情况下测试等级按标准测试评定等级分:[1]于技术范围内性能正常[2]功能和性能暂时降低或丧失但可自行恢复[3]功能和性能暂时降低或丧失要求工作人员干预或系统重置才能恢复正常[4]由于设备零件或软件之损坏或是数据之丧失而造成不可自行恢复之功能降低或是丧失评定时[1]判定为通过,[4]判定为不通过[2][3]需用户与制造商两方协商来判定静电放电路径[桌上型]与[落地式]待测物测试布局充电电压与环境材料与湿度之关系重点提示