Pengujian kekebalan Electrostatic Discharge (ESD) ke IEC EN 61000-4-2

1. Tindakan penanggulangan dan perbaikan untuk masalah umum dalam pengujian kekebalan ESD
1.1 Mekanisme pembentukan pelepasan muatan listrik statis dan kerusakannya pada produk elektronik
Listrik statis terbentuk oleh akumulasi muatan positif dan negatif pada dua benda ketika dua zat dengan konstanta dielektrik yang berbeda bergesekan satu sama lain. Sejauh menyangkut tubuh manusia, listrik statis yang dihasilkan oleh gesekan antara pakaian dan kulit adalah salah satu alasan utama untuk elektrifikasi tubuh manusia. Ketika sumber elektrostatik bersentuhan dengan benda lain, ada aliran muatan untuk melawan tegangan. Transmisi daya berkecepatan tinggi ini akan menghasilkan tegangan, arus, dan medan elektromagnetik yang berpotensi merusak, yaitu pelepasan elektrostatik.

Dalam produksi dan penggunaan produk elektronik, operator adalah sumber listrik statis yang paling aktif, dan dapat mengakumulasi sejumlah muatan tertentu. Ketika tubuh manusia menyentuh komponen dan perangkat yang terhubung ke tanah, pelepasan elektrostatik akan dihasilkan. Pelepasan elektrostatis umumnya diwakili oleh ESD. Pelepasan elektrostatis terjadi ketika komponen dan perangkat yang terhubung ke ground disentuh. Pelepasan elektrostatis umumnya diwakili oleh ESD. ESD dapat menyebabkan kerusakan serius atau malfungsi peralatan elektronik.

Sebagian besar perangkat semikonduktor mudah rusak oleh: pelepasan elektrostatik, terutama perangkat LSI lebih rapuh. Ada dua jenis kerusakan yang disebabkan oleh listrik statis pada perangkat, eksplisit dan implisit. Kerusakan tersembunyi tidak terlihat pada saat itu, tetapi perangkat menjadi lebih rapuh dan mudah rusak dalam kondisi seperti tegangan lebih dan suhu tinggi.

Dua mekanisme kerusakan utama dari ESD adalah kegagalan termal perangkat karena panas yang dihasilkan oleh ESD kerusakan arus dan isolasi karena tegangan tinggi yang diinduksi oleh ESD. Selain mudah menyebabkan kerusakan sirkuit, ESD juga dapat mengganggu sirkuit elektronik. Ada dua cara untuk mengganggu ESD sirkuit.

Salah satunya adalah metode konduksi. Jika bagian tertentu dari rangkaian membentuk jalur pelepasan, yaitu, ESD terhubung ke sirkuit di perangkat, dan ESD arus mengalir melalui ujung input chip terintegrasi, menyebabkan gangguan.

Bentuk lain dari ESD interferensi adalah interferensi radiasi. Artinya, arus puncak dihasilkan bersama dengan bunga api selama pelepasan elektrostatik, dan arus ini mengandung komponen frekuensi tinggi yang melimpah. Ini menghasilkan medan magnet yang terpancar dan medan listrik, yang dapat menginduksi gaya gerak listrik yang mengganggu di berbagai loop sinyal dari sirkuit terdekat. Gaya gerak listrik interferensi cenderung melebihi tingkat ambang sirkuit logika, menyebabkan pemicu palsu. Besarnya interferensi yang dipancarkan juga tergantung pada jarak rangkaian dari titik pelepasan muatan listrik statis. Medan magnet yang dihasilkan oleh ESD meluruh dengan kuadrat jarak. . Medan listrik yang dihasilkan oleh ESD meluruh pangkat tiga dengan jarak. Ketika jaraknya dekat, medan listrik dan medan magnetnya kuat. Kapan ESD terjadi, sirkuit di lokasi terdekat umumnya terpengaruh.

ESD Di medan dekat, mode dasar kopling radiasi bisa kapasitif atau induktif, tergantung pada impedansi ESD sumber dan penerima. Di medan jauh, ada kopling medan elektromagnetik.

Frekuensi langit-langit energi interferensi elektromagnetik (EMI) terkait ESD dapat melebihi 1GHz. Pada frekuensi ini, kabel peralatan biasa atau bahkan jejak papan tercetak dapat menjadi antena penerima yang sangat efektif. Jadi, untuk peralatan elektronik analog atau digital yang khas, ESD menyebabkan tingkat kebisingan yang tinggi.

Secara umum, untuk menyebabkan kerusakan, ESD percikan api harus langsung menghubungi kabel sirkuit, dan kopling radiasi biasanya hanya menyebabkan kegagalan fungsi.

Di bawah pengaruh ESD, perangkat di sirkuit lebih rentan terhadap kondisi berenergi daripada kondisi tidak berenergi.

2. Uji pelepasan elektrostatik dan persyaratan terkait produk elektronik
Persyaratan untuk Tes kekebalan ESD berbeda untuk standar produk elektronik dengan lingkungan penggunaan berbeda, penggunaan berbeda, dan sensitivitas ESD berbeda, namun sebagian besar standar ini secara langsung atau tidak langsung mengacu pada GB/T17626.2- 1998 (idt IEC 61000-4-2:1995): “Uji Kekebalan Pelepasan Elektrostatik Uji Kompatibilitas Elektromagnetik dan Teknologi Pengukuran”, standar dasar nasional untuk kompatibilitas elektromagnetik, dan pengujian dilakukan sesuai dengan metode pengujian. Berikut ini secara singkat memperkenalkan konten, metode pengujian dan persyaratan terkait standar.

2.1 Benda uji:
Standar ini mencakup perangkat, sistem, subsistem dan peralatan eksternal di pelepasan elektrostatik lingkungan dan kondisi instalasi.

2.2 Konten test:
Ada berbagai macam penyebab pelepasan elektrostatik, tetapi standar ini terutama menjelaskan akumulasi listrik statis oleh operator melalui faktor-faktor seperti gesekan di bawah kondisi kelembaban rendah. Persyaratan kekebalan dan metode pengujian untuk peralatan elektronik dan listrik yang dikenai pelepasan muatan listrik statis langsung dari operator dan objek yang berdekatan.

2.3. Tujuan tes:
Uji kemampuan satu perangkat atau sistem untuk menahan interferensi elektrostatik. Ini mensimulasikan: (1) pelepasan operator atau objek saat menyentuh peralatan. (2) Pembuangan seseorang atau objek ke objek yang berdekatan.

2.4. Metode percobaan:
Ada dua metode pengujian yang ditentukan dalam standar ini: metode pelepasan kontak dan metode pelepasan udara. Pelepasan kontak adalah metode pengujian yang lebih disukai, dan pelepasan udara digunakan di mana pelepasan kontak tidak dapat digunakan.

Metode pelepasan kontak: Metode pengujian di mana elektroda generator uji tetap bersentuhan dengan peralatan yang diuji dan pelepasannya dieksitasi oleh sakelar pelepasan di generator.

Metode pelepasan udara: Metode pengujian di mana elektroda pengisian generator uji didekatkan ke perangkat yang diuji dan perangkat yang diuji dieksitasi untuk dilepaskan oleh percikan api.

2.5 Lingkungan pengujian:
Standar ini menetapkan kondisi lingkungan untuk pembuangan udara:
Suhu sekitar: 15℃~35℃, kelembaban relatif: 30%~60%RH, tekanan atmosfer: 86kPa~106kPa
Standar tidak menentukan kondisi lingkungan spesifik untuk pelepasan kontak.

2.6. Implementasi tes:
Lokasi implementasi: Pelepasan langsung diterapkan ke titik atau permukaan yang mungkin disentuh operator selama penggunaan normal peralatan yang diuji; pelepasan tidak langsung diterapkan pada pelat kopling horizontal dan pelat kopling vertikal.

Pelepasan langsung mensimulasikan pelepasan elektrostatik yang terjadi ketika operator melakukan kontak langsung dengan perangkat yang diuji. Pelepasan tidak langsung melepaskan pelat kopling horizontal dan vertikal, mensimulasikan apa yang terjadi ketika operator melepaskan benda yang ditempatkan atau dipasang di dekat perangkat yang diuji.

Ketika pelepasan langsung, pelepasan kontak adalah bentuk yang disukai; hanya di tempat-tempat di mana pelepasan kontak tidak dapat digunakan (seperti permukaan dilapisi dengan lapisan isolasi, celah keyboard komputer, dll.), pelepasan celah udara (udara) digunakan sebagai gantinya. Pelepasan tidak langsung: pilih metode pelepasan kontak.

Tegangan uji harus dinaikkan secara bertahap ke nilai yang ditentukan dari rendah ke tinggi.
Produk atau standar keluarga produk yang berbeda mungkin memiliki ketentuan khusus untuk penerapan pengujian sesuai dengan karakteristik produk.

2.7 Hasil tes:
Jika uji pelepasan elektrostatik gagal, konsekuensi berikut dapat terjadi:
(1) Kerusakan perangkat semikonduktor secara langsung disebabkan oleh pertukaran energi.
(2) Medan listrik dan medan magnet yang disebabkan oleh perubahan debit, mengakibatkan kerusakan peralatan.

3. Penanggulangan pelepasan elektrostatik dan poin peningkatan untuk produk elektronik:
Ada banyak cara untuk mengurangi dampak interferensi elektromagnetik (EMI) yang dihasilkan ESD pada produk atau perangkat elektronik: sepenuhnya memblokir pembangkitan ESD, mencegah EMI (khususnya EMI karena ESD dalam artikel ini) agar tidak terhubung ke sirkuit atau perangkat, dan meningkatkan EMI yang melekat pada perangkat melalui proses desain. Kekebalan ESD.

ESD biasanya terjadi pada objek konduktif di mana produk itu sendiri terpapar, atau pada objek konduktif yang berdekatan. Untuk peralatan, bagian yang rentan terhadap pelepasan muatan listrik statis adalah: kabel, keyboard, rangka logam yang terbuka, dan lubang, lubang, dan celah pada cangkang peralatan.

Metode perbaikan yang umum adalah untuk mengatur sirkuit perlindungan transien antara kejadian ESD produk atau titik bahaya intrusi, seperti titik input dan tanah, sirkuit ini hanya berfungsi ketika tegangan induksi ESD melebihi batas. Sirkuit proteksi dapat mencakup sejumlah unit shunt arus.

Ada berbagai sirkuit yang dapat mencapai tujuan perlindungan ESD, tetapi prinsip-prinsip berikut harus dipertimbangkan ketika memilih, dan trade-off antara kinerja dan biaya: kecepatan cepat, yang ditentukan oleh karakteristik gangguan ESD; itu dapat mengatasi lewatnya arus besar; pertimbangkan Tegangan transien akan terjadi pada polaritas positif dan negatif; efek kapasitif dan resistif dari peningkatan sinyal dikendalikan dalam kisaran yang diizinkan; faktor volume dipertimbangkan; faktor biaya produk dipertimbangkan.

4. Pedoman Penanggulangan ESD Umum:
(1) Tambahkan dioda proteksi ke perangkat CMOS dan MOS yang rentan;
(2) Pasang resistor puluhan ohm atau manik-manik ferit pada saluran transmisi yang rentan (termasuk kabel arde);
(3) Menggunakan teknologi pelapisan permukaan pelindung elektrostatik untuk mempersulit ESD untuk melepaskan inti, yang telah terbukti sangat efektif;
(4) Coba gunakan kabel berpelindung;
(5) Pasang filter pada antarmuka yang rentan; mengisolasi antarmuka sensitif di mana filter tidak dapat dipasang;
(6) Pilih rangkaian logika dengan frekuensi pulsa rendah;
(7) Pelindung cangkang dan landasan yang baik

Lisun Instrumen Terbatas ditemukan oleh LISUN GROUP di 2003. LISUN sistem kualitas telah disertifikasi secara ketat oleh ISO9001:2015. Sebagai Keanggotaan CIE, LISUN produk dirancang berdasarkan CIE, IEC dan standar internasional atau nasional lainnya. Semua produk lulus sertifikat CE dan diautentikasi oleh lab pihak ketiga.

Produk utama kami adalah Goniofotometer, Mengintegrasikan Sphere, Spectroradiometer, Generator Surge, Senjata Simulator ESD, Penerima EMI, Peralatan Uji EMC, Penguji Keamanan Listrik, Kamar Lingkungan, suhu Kamar, Kamar Iklim, Kamar Termal, Tes Semprotan Garam, Ruang Uji Debu, Uji tahan air, Uji RoHS (EDXRF), Uji Kawat Cahaya dan Uji Jarum Api.

Silakan hubungi kami jika Anda membutuhkan dukungan.
Dep Teknologi: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dep Penjualan: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tags:ESD61000-2