什麽是ESD測試?靜電測試標準介紹

靜電放電抗擾度測試

Testing and measurment technitic dischargeimmunity test

1.靜電（diàn）放電（diàn）抗擾度測試範圍:

本標準規定（dìng）電氣和電子設備遭受直接來自操作者（zhě）和對（duì）鄰近物體的靜電放電的抗擾度要求和試驗方法,還規定了不同環境和安裝條件下試驗等級的範圍和試驗程序.

2.靜電放電（diàn）抗擾（rǎo）度測試引用標準:

GB/T 電磁兼容術語（yǔ）

IEC 68-1:1998 環境（jìng）試驗部分:總則及導則

3.靜電放電抗擾度測試概（gài）述

本標準所涉及的是處於靜電放電環境中和安（ān）裝條件下的裝置．係統．子係統和外（wài）部（bù）設備。例如，低相對濕度，使用低導電率（人造纖維）地毯．乙烯基服裝等。

4.靜電放電（diàn）抗擾度測試定義:

4.1 降低degradation(of performance)

裝置 設備或係統的工作性能與正常性能的（de）非期望偏（piān）離

4.2 電磁兼容性（xìng）(EMC) electromagnetic compatibility

設（shè）備或係統在其電磁（cí）環境中能正常工（gōng）作且不對該環境中任何事物（wù）構成不（bú）能承受的電磁（cí） 騷擾的能力

4.3 抗靜電材（cái）料 antistatic discharge

在同種材料或與（yǔ）類似材料（liào）相互磨擦或（huò）分離時,具有產生電荷（hé）量小的材料

4.4 儲能電容器 energy storage capacitor

靜電放電發（fā）生器中的電容器（qì）,用以代（dài）表人體充電至（zhì）試驗電壓值（zhí）時的電容（róng）量,它可以分立元（yuán）件或分（fèn）布電容

4.5 ESD electrostatic discharge

靜電放電

4.6 EUT e under test

受試設（shè）備

4.7 接地參考平麵(GRP)ground reference plane

一塊導電平麵,其電位用作公共（gòng）參考電位

4.8 耦合（hé）板 coupling plane

一塊金屬片或金屬板,對其放電用來模擬對受試設備附近物體的靜電放電

HCP: 水（shuǐ）平耦合板; VCP:垂直耦合板

4.9 保持時間 holding time

放電之前,由於泄（xiè）漏而使試驗（yàn）電壓下降不大於10%的時間間隔

4.10 靜電放電 electrostatic discharge ;ESD

具有不同靜電（diàn）電位的物體相互靠（kào）近（jìn）或（huò）直接接觸引起的電荷（hé）轉移

4.11 抗擾（rǎo）度 immunity (of disturbance)

裝置 設（shè）備或係統麵臨電磁騷擾不降低（dī）運行性能的（de）能力

4.12 接觸放電方法（fǎ） contact discharge method

試驗發生器的電極保持與（yǔ）受試設（shè）備的接觸並由發生器內的放電開關激勵放電的（de）一種試驗方法（fǎ）

4.13 空氣放電方法 air discharge method

將試驗發（fā）生器（qì）的充電電極靠近受試設備,並由火花對受試設備受試設備激勵放電的一種試驗方法（fǎ）

4.14直（zhí）接放電 direct application

直接對受試設備實施（shī）放（fàng）電

4.15間接放電（diàn） indirect application

對受試設備（bèi）附近的耦合板實施（shī）放電,以模擬人員對受試設備附近的物體的放電

5.靜電放電抗擾度試驗等級:

接觸放電是優先選擇的試驗方法,空氣（qì）放電則用在不能使用接觸放電的場合,每種（zhǒng）試驗方法的電壓列於表1中,由於試驗方法的差別,每種方（fāng）法所示的電壓是不同的.兩種試驗方法的嚴酷程度並不表示相等（děng）的

 1a接觸放電（diàn）              1b空氣放電

等級 試驗電壓KV     等級 試驗電壓KV

1              2                   1            2

2              4                   2            4

3               6                  3            8

4               8                  4            15

* 特殊                              * 特殊 

6.靜電放電（diàn）抗（kàng）擾（rǎo）度試驗發生器:

試驗發生（shēng）器（qì）主要包括（kuò）:

充電電阻R;儲能電容器Cs;分布電容Cd;放電電阻Rd;

電（diàn）壓指示器;放電（diàn）開頭;可更換的放電電極頭;放電（diàn）回路電纜;電源（yuán）裝置

6.1 靜電（diàn）放電發生（shēng）器的特性

規範:

--------儲能電容 (Cs+Cd) 150pF±10%

--------放電電阻(Rd) 330ohm;±10%

-------充電電阻(Rc) 50Mohm;與100Mohm;之（zhī）間

-------輸出電壓 接（jiē）觸放電 8KV ;空氣放電 15KV

-------輸出電壓示值的容（róng）許偏差 ±5%

-------輸郵電壓極（jí）性 正和（hé）負性

-------保持時間（jiān） 至少5S

-------放電,操作（zuò）方式 單次放電

試驗發生器中放電回路的（de）電（diàn）纜一般長為（wéi）2m,其構成應使發生器（qì）滿（mǎn）足波形的要求,它應有足夠的絕緣以防止在靜（jìng）電放（fàng）電電流不通過其端口而流向人員或導（dǎo）電表麵

6.2 靜電放電發生器特性的校驗

波形參數 :

等級 1 2 3 4

指示電壓KV 2 4 6 8

放電的個峰值電流(±10%)A 7.5 15 22.5 30

放電開頭操作（zuò）時的上升時間tr ns 0.7~1 0.7~1 0.7~1 0.7~1

在30ns時的電流 (±10%) A 4 8 12 16

在60ns時的電（diàn）流（liú） (±30%) A 2 4 6 8

7.靜電放電抗擾度測試配置

A) 對導電（diàn）表麵和對耦合平麵的接（jiē）觸放電;

B) 在絕緣表麵上空氣放電.

7.1 實（shí）驗室試驗的（de）配置

實驗室的地（dì）麵應設置（zhì）接地參（cān）考平麵,它應是一種小厚度為0.25mm銅或鋁的（de）金屬薄板,其他金屬雖可使用但它們至（zhì）少有0.65mm的厚度.

接地參考平麵的小尺（chǐ）寸為1*1m,實際尺寸取決於受試設備的尺寸,而且每邊至少應伸出受試設備或耦（ǒu）合板之外0.5m,並將它與保護接地係（xì）統相連.

耦合板（bǎn）應采用和接地參考平麵相同（tóng）的金屬和厚度,而且經過每端設（shè）置（zhì）一個（gè）470Ω的（de）電阻電纜與接地參考（kǎo）平麵連接,當電纜（lǎn）置於接地參考平麵上時,這些電阻器應能耐受住放電電壓且具有良（liáng）好的（de）絕緣,以避免對接地參（cān）考平麵的短路.

7.1.1 台式設備

試驗配置包括一個（gè）放在接地參考平麵上的0.8m高的木桌（zhuō）

放（fàng）在水平耦合板（bǎn）(HCP)麵積為1.6m*0.8m,並用一個厚0.5mm的絕緣襯墊（diàn）將（jiāng）受試設備和電纜與耦合板（bǎn）隔離.

若EUT過大（dà）而不能保持（chí）與（yǔ）水平耦合板各（gè）邊的小距離為（wéi）0.1m,則（zé）應使用另一（yī）塊相同的（de）水平（píng）耦（ǒu）合板,並與塊短邊（biān）側距（jù）離0.3m.但此時必須將桌子擴大或使用二個桌子,這些水（shuǐ）平耦合（hé）板必焊在一起,而經過另一根帶電阻（zǔ）電纜接到接地參考平麵上

7.1.2落地式設備

受試設（shè）備與電纜（lǎn）用厚度約0.1m的絕（jué）緣支架（jià）與（yǔ）接地參考平麵隔（gé）開.

8.靜電放電抗擾度試驗程序

8.1 氣候條件:

-------環境溫度（dù）: 15℃~35℃

-------相對（duì）濕（shī）度: 30%~60%

-------大氣壓力: 86Kpa~106Kpa

8.2 受試設（shè）備的考核

8.3試驗的實施

8.3.1對受試設備直接施加的放（fàng）電

靜電（diàn）放電僅施加於操（cāo）作人員（yuán）正常使用（yòng）受試設備時可能接觸的點和表麵上.

為了確定故障的臨界值,試驗電壓應從小值（zhí）到選定的試驗電壓值逐漸（jiàn）增加,後的試驗值不應 超過產品的規範值,以避（bì）免損壞設備.

試驗應以單次放電的方式進行.在預選點上,至少施加十次單（dān）次放電(敏感極性)

連續單次放電之間的時間間隔建議至少1S,但為（wéi）了確定係統是否會發生故障,可能需要較長的（de）間（jiān）隔.

靜電放電發生器（qì）應保持與實施放電（diàn）的表麵垂直,以改善試驗結果的可重（chóng）複（fù）性

在實施放電的時候,發生器（qì）的放電回路電纜與受試（shì）設備（bèi）的距（jù）離至（zhì）少為0.2m.

在接觸放電（diàn）的（de）情況下,放電電極的頂端（duān）應在操作（zuò）放電開頭之前接觸受試設備.

對於表麵塗漆（qī）的情況,應采用以下的操作程（chéng）序:

如設備製造廠（chǎng）家未說明漆膜為絕緣層,則發生器的電極頭（tóu）應穿入漆膜,以便與導電層接觸,如廠家（jiā）指明（míng）漆膜是絕緣層,則應隻進行空氣放（fàng）電.這類表麵不應進行接（jiē）觸放電試（shì）驗.

在空氣放電的情況下,放（fàng）電電極的圓形放電（diàn）頭應盡可能地接近並重新（xīn）觸及受試設備,每次放（fàng）電之後,應將靜電放電發生器的放電電極從受試設備移開,然後重新觸發發生器,進行新的單次放電,這個程（chéng）序應當重複至放電完成為止,在空氣放電（diàn）試驗的試驗情況下,用作接觸放電的放電開頭應當閉合.

8.3.2 間接施（shī）加的放（fàng）電

8.3.2.1 在受試設備下（xià）麵的水平耦合板

在（zài）受試設備每側的一些點上,至少對水平耦合板施加10次單次放電

在放電電極（jí）觸及耦合板（bǎn）的情（qíng）況下,應將靜電（diàn）放電發生器垂直（zhí）地置（zhì）於與受試設備為0.1m處.

8.3.2.2 垂直耦合板

對耦合板的一個垂直（zhí）邊的中（zhōng）心至少施（shī）加十次單次放電,應（yīng）將（jiāng）尺（chǐ）寸為0.5m*0.5m的（de）耦合板平行於受試（shì）設備放置且與其（qí）保持0.1m的距離.

放電應施加在耦合板上,通過調整耦合板位置,使受試設備四麵不同（tóng）的位置（zhì）都受到放電試驗.