
靜電放電標準
汽車(chē)電子組件認(rèn)證標準根(gēn)據國家或地區(qū)的不同,測試標準可能也(yě)隨之不同,可能采用國家標準(zhǔn),也可能采用標準,也可能采用汽車企業標準。為了汽車組件產(chǎn)品更好的(de)複合各地區的要求,我們(men)將對不同靜電放電標(biāo)準進行比較分析。

靜(jìng)電放電標準主要由標準,IEC61000-4-2,ISO 10605 和各汽(qì)車企業標(biāo)準組成。
表1 靜電放電測試標準
汽車車廠商 | 測試標準 | 引用標準 |
通用 | GWM 3097 | ISO 10605 |
大眾 | TL82466-2005 | ISO 10605;IEC61000-4-2 |
中國一汽 | Q-FC-CC06-001 | ISO 10605 |
名爵 | MGR-62-21-627 | ISO 10605 |
福特 | ES-XW7T-1A278-AC | ISO 10605 |
雪鐵龍 | B21-7110 | ISO 10605 |
克萊斯(sī)勒 | DC-11224 | ISO 10605;IEC61000-4-2 |
寶馬 | BMWGS95002 | ISO 10605 |
注:從表中可以看出(chū),標準一直是企業或實驗室追隨的標準,都在其基(jī)礎上進(jìn)行修改,大眾和克萊斯勒參考了ISO10605和IEC61000-4-2標準。
靜電放電原理
靜電是通過(guò)兩(liǎng)個物體之間因摩(mó)擦而不能轉移,這些積累的電荷就(jiù)產生了靜電,靜電放電可以通(tōng)過傳導和輻射(shè)兩種方式對電子元件、PCB幹擾(rǎo),影響係統(tǒng)工作,靜電放電基本上分為(wéi)2種模型,1.各種電子(zǐ)設備帶電引起(qǐ)的(de)靜電;2.人體(tǐ)電荷引起的靜電(diàn),而汽車組件的基礎標(biāo)準,產品標(biāo)準(zhǔn)和汽車企業標準主(zhǔ)要是(shì)依據人體(tǐ)模型進(jìn)行模擬靜電放電的。下圖是人體模型的原理圖,其中電(diàn)阻代表(biǎo)人體電阻,電容C是代(dài)表人體的電容。
試驗方法及測試布置
1試驗環境要求
表2 環境要求
標(biāo)準 | 溫度(dù) | 濕度 |
IEC610004-2 | 15℃~30℃ | 30%~60% |
ISO 10605 | (25±10)℃(選20℃) | 20%~60%(選30%) |
GWM 3097-2012 | (23±3)℃ (選20℃) | 20%-40% (選30%) |
TL82466-2005 | (25±10)℃(選20℃) | 20%~60%(選(xuǎn)30%) |
Q-FC-CC06-001-2013 | (23±5)℃ | 20%~60% |
MGR-62-21-627 | (25±10)℃ | 20%~60% |
ES-XW7T-1A278-AC | (23 ±3) ℃ (選20℃) | 20%~40% (選30%) |
B21-7110 | 15℃~35℃(優選20℃) | 20%~60%(選30%) |
DC-11224 | / | / |
BMWGS95002-2010 | / | / |
注:我們(men)通過靜電放電原理(lǐ)可知, 靜電與環境有很大關係,通常溫度越(yuè)低,濕度(dù)越低,越容易(yì)產生靜(jìng)電(diàn),上表中可看出,每個車企業的要求接近於產品標準,要比(bǐ)基(jī)礎標準要求嚴格,對於克萊斯勒和寶馬企標裏並沒有明確說明溫濕度要求,但是(shì)根據標準的追溯原則(zé),需要(yào)向上級追溯,所以還是以ISO 10605要求為準。
2、靜電發生器輸(shū)出特性的要求
ISO 10605:2008標準中規定了接觸放(fàng)電電流波形,給出校驗波(bō)形的上.升沿和電流(liú)峰值而且還給出校驗t1和t2處(chù)(不同的RC組(zǔ)合(hé)有不一樣的t1和t2)的電流值,見(jiàn)表3。
表3 接(jiē)觸放電模式的電(diàn)流特性
放電網絡類型 | 峰(fēng)值電流/充電電壓A/kV | 允差 % | 在t1 時的電流/充電電壓A/kV | 允差 % | 在t2 時(shí)的電(diàn)流/充電電壓(yā)A/kV | 允差 % |
150 pF / 330 Ω | 3.75 | ±10 | 2 (t1 = 30ns) | ±30 | 1 (t2 = 60 ns) | ±30 |
330 pF / 330 Ω | 3.75 | ±10 | 2 (t1= 65ns) | ±30 | 1 (t2 = 130ns) | ±30 |
150 pF / 2000 Ω | 3.75 | +30,0 | 0.275 (t1=180 ns) | ±30 | 0.15 (t2=360 ns) | ±50 |
330 pF / 2000 Ω | 3.75 | +30,0 | 0.275 (t1= 400 ns) | ±30 | 0.15 (t2=800 ns) | ±50 |

圖中:X 時(shí)間,ns ;Y 電流,A
1:330pF/330Ω
2:150pF/330Ω圖1 150pF/330Ω、330pF/330Ω在5kV 電壓下的放電波(bō)形

圖中:X 時間(jiān),ns ;Y 電流,A
1:330pF/2000Ω
2:150pF/2000Ω圖2 150pF/2000Ω、330pF/2000Ω在5kV電壓(yā)下的放電波形
表4 放電網絡參數比較
標準 | 模塊試驗 | 敏感度分類試驗 |
IEC61000-4-2 | 150pF/330Ω | 150pF/330Ω |
ISO 10605 | 150pF/330Ω;330pF/330Ω 150pF/2000Ω;330pF/2000Ω | 150pF/330Ω;330pF/330Ω 150pF/2000Ω;330pF/2000Ω |
GWM 3097 | 150pF/2000Ω;330pF/2000Ω | 150pF/2000Ω |
TL82466-2005 | 330pF/330Ω | 150pF/330Ω |
Q-FC-CC06-001 | 150pF/330Ω | 330pF/330Ω |
MGR-62-21-627 | 330pF/2000Ω | 150pF/2000Ω |
ES-XW7T-1A278-AC | 150pF/2000Ω;330pF/2000Ω | 150pF/2000Ω |
B21-7110 | 330pF/2000Ω | 150pF/330Ω |
DC-11224 | 沒有要求 | 150pF/330Ω; 330pF/330Ω |
BMWGS95002 | 150pF/330Ω | 150pF/330Ω |
注:2kΩ電(diàn)阻的試驗代表人(rén)體直接通過皮膚放(fàng)電。而用330Ω電阻的試驗代表人體(tǐ)通過金屬(shǔ)部件,例如工具、鑰匙和戒指等的(de)放電。用330Ω電阻的(de)試驗要比用2kΩ電阻的試驗來(lái)得嚴格(gé),在相同電阻情況下,電容越大,試(shì)驗(yàn)越嚴(yán)格。
3、試驗(yàn)方式
對於ISO 10605:2008規定(dìng),放(fàng)電有接觸放電和(hé)空氣放電兩種,測試時(shí)優選接觸(chù)放(fàng)電,對於縫隙和放電頭不能接觸(chù)到的地方,則選擇空氣放(fàng)電,各汽車(chē)企業標準也等同於此標準。
對於IEC6100-4-2規定,放電有接觸放電,空(kōng)氣放電和間接放電,對於引(yǐn)用此標準的汽車企業還要進行間接(jiē)放電,例如,大眾,克萊斯勒。
4、測試布置
結合(hé)ISO 10605:2008標準和(hé)企業標準,其標準(zhǔn)都有電子組件測試和為包裝搬運(yùn)規(guī)定的電子組件敏感度分類試驗,對於(yú)整車靜(jìng)電放電測試,部分車廠是要求(qiú)的,這裏主要對電子組件進行分析比較。
4.1、電子組件(帶電狀態)
根據ISO 10605:2008標準布(bù)置要求,水平耦合板通過兩(liǎng)個470 kΩ電阻(圖3中13所示)與地參考平麵相連(lián),將電池的負極接到水平耦合板上,被測物置於水平耦合板上(50 ± 5)mm並離開水平耦合板(HCP)的邊為0.1m, 靜電發生器的接地回路至少遠離被測物20cm。

圖3對帶電組件進行靜電(diàn)放電試驗的配置
備注:圖(tú)中,1 被試設備 2 靜電放電(diàn)發生器 3 靜電放電發生器的電源 4 非導電性桌子5 水平耦合板(HCP) 6 接地點 7 地線連(lián)接 8 被試設備的遙控部件9 外(wài)部設備 10 電池 11 絕緣支撐(如(rú)有需求) 12 絕緣塊13 470kΩ電阻 14 地參考平麵(miàn)(GRP,選件) 15 水平耦合板(HCP)接地
注: 汽車廠商的標準參考了ISO 10605,IEC 61000-4-2 標準,但是有的廠商會根據自(zì)己的要求做了細(xì)微的調整,比如,接地電阻,因為放電的釋(shì)放(fàng)也會根(gēn)據接地電阻影響,雪(xuě)鐵龍,福特(tè)企標要求是1MΩ,克萊斯勒(lè)企標(biāo)並(bìng)沒有要求測試帶電模式。
4.2 電子組件(不帶電狀態)
ISO10605:2008標準要(yào)求靜電放電的(de)試驗表麵與其他導電性結構(如(rú)屏蔽室的導電麵)的小距(jù)離(lí)是0.1m。放電試驗(yàn)時(shí),被測物置於50mm的絕緣襯墊上,發生器的放電返回電纜應(yīng)距離被試設(shè)備(bèi)至少0.2m ,靜電荷聚集可以通過快速連接泄放線具有高(gāo)電阻(1MΩ)中(zhōng)被消除(chú),見圖4配置(zhì)。

圖(tú)4對不帶帶電組件進行靜電放電試驗的配置
備注:圖中,1 被試(shì)設(shè)備 2 靜電放電發生器 3 靜電放電發生器的電源 4 非導電性桌子(zǐ) 5 水平耦合板(HCP) 6 接地點 7 地線連接 8 消靜電的(de)墊子
注(zhù):汽車廠商的標準主要參考了ISO 10605的不帶(dài)電組件測(cè)試布置,但是大(dà)眾,克萊斯勒汽車直接參考(kǎo)的IEC61000-4-2 測試布置,及測試方(fāng)法,對於包裝(zhuāng)搬運規定的(de)電子組件敏感度分類試驗在進行模式放(fàng)電時,主要根據人體(tǐ)模(mó)型,所以大眾參考IEC61000-4-2標準是比較符合現場情(qíng)況的,從表4可看出放電網絡150pF/330Ω放電能量要高與150pF/2000Ω,而不同的是克萊斯勒(lè)標準還要求進行場(chǎng)耦合測試。
5 試驗等級(jí)
參考ISO 10605附錄C要求,接觸放電 2 kV ~15 kV。空氣(qì)放電2 kV ~25 kV。
IEC61000-4-2 要求,接觸放電 2 kV ~8 kV,空氣放電2 kV ~15 kV並規(guī)定(dìng)開放等級(jí)
汽車企業標準都是在這個標準的基礎上進行試驗,但是(shì)至高是25KV。
6 試驗判據
ISO 10605 標準附錄C規定了四種失效判定依據(jù),要求在(zài)每個測試等級完成後,都要對被測(cè)物進行評估(gū),而汽車企業標準都會根據測試等級給出相應(yīng)的判定級別。
電(diàn)話
微(wēi)信