เครื่องทดสอบ ESD และการทดสอบ ESD: ภาพรวมของมาตรฐานและขั้นตอนเทคโนโลยี

เพื่อประเมินภูมิคุ้มกันการคายประจุไฟฟ้าสถิต (ESD) ของอุปกรณ์และระบบอิเล็กทรอนิกส์ GB/T17626.2-2006 เป็นมาตรฐานที่เพิ่งเปิดตัวในประเทศจีน ที่ การทดสอบ ESD มีจุดมุ่งหมายเพื่อตรวจสอบภูมิคุ้มกันรบกวนของอุปกรณ์หรือระบบต่อ ESD ภายนอก และมีวิธีคายประจุสองวิธีสำหรับการทดสอบภูมิคุ้มกัน ESD การคายประจุแบบสัมผัส และการปล่อยช่องว่างอากาศ แนะนำให้ใช้การปล่อยประจุแบบสัมผัส แต่จะใช้เฉพาะการปล่อยช่องว่างอากาศในกรณี เช่น บนพื้นผิวที่เคลือบด้วยชั้นฉนวนและช่องว่างแป้นพิมพ์คอมพิวเตอร์ ในเวลาเดียวกัน, GB/T17626.2-2006 ยังคำนึงถึงการปล่อยทางอ้อมด้วย รวมถึงการมีเพศสัมพันธ์แนวนอนและการมีเพศสัมพันธ์ในแนวตั้ง

เมื่อทำการแสดง เครื่องทดสอบ ESDห้องปฏิบัติการกำหนดให้ทำการทดสอบการปล่อยอากาศโดยใช้การตั้งค่าระนาบอ้างอิงที่ต่อสายดิน ระนาบอ้างอิงที่ต่อสายดินควรเป็นแผ่นโลหะทองแดงหรืออลูมิเนียมบางพิเศษที่มีความหนาอย่างน้อย 0.25 มม. และขนาดควรอยู่ห่างจากขอบของอุปกรณ์ตัวอย่างหรือแผงเชื่อมต่ออย่างน้อย 0.5 ม. ควรปรับขนาดระนาบอ้างอิงที่ต่อลงดินและความหนาของวัสดุโลหะตามอุณหภูมิของสภาพแวดล้อม (15°C ถึง 35°C) ความชื้นสัมพัทธ์ (30% ถึง 60%) และความดันบรรยากาศ (86kPa ถึง 106kPa) . แผงเชื่อมต่อควรใช้โลหะและความหนาเท่ากัน และติดเทปที่มีตัวต้านทาน 470kΩ ที่ด้านบนและเชื่อมต่อกับระนาบอ้างอิงที่ลงกราวด์เพื่อต้านทานแรงดันดิสชาร์จและป้องกันการสะสมของประจุไฟฟ้าสถิต ในระหว่างกระบวนการทดสอบการปล่อยอากาศของห้องปฏิบัติการ ควรคำนึงถึงสภาพอากาศด้วยเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิ ความชื้น และความดันบรรยากาศทั้งหมดอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้

ESD61000-2_เครื่องจำลองการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต

สำหรับการใช้ ESD โดยตรงกับอุปกรณ์ตัวอย่าง เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่นในมาตรฐานทั่วไป มาตรฐานผลิตภัณฑ์ หรือมาตรฐานระดับ ควรมีการควบคุมขอบเขตของการใช้งานสำหรับ ESD โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับส่วนประกอบของวงจรที่ผู้ใช้สามารถปล่อยออกมาได้ในระหว่างการใช้งานปกติ และควรใช้มาตรการลดความซับซ้อนที่เฉพาะเจาะจงและระบุไว้อย่างชัดเจนในเอกสาร นอกจากนี้ เนื่องจากบางจุดและพื้นผิวสามารถสัมผัสได้ระหว่างการบำรุงรักษาหรือการบำรุงรักษาเท่านั้น ควรใช้มาตรการลดความซับซ้อนในการระบายที่แตกต่างกันเพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ นอกจากนี้ในระหว่าง การทดสอบ ESDแรงดันดิสชาร์จควรค่อยๆ เพิ่มขึ้นจากค่าต่ำสุดไปยังแรงดันทดสอบที่เลือกเพื่อระบุจุดวิกฤตของความผิดพลาด และค่าการทดสอบขั้นสุดท้ายไม่ควรเกินค่าสูงสุดที่ระบุโดยอุปกรณ์ ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออุปกรณ์ชิ้นงานทดสอบ

เพื่อตรวจสอบว่าระบบมีข้อบกพร่องหรือไม่ การทดสอบ ESDt จำเป็นต้องดำเนินการในระบบ ขั้นตอนการดำเนินการสำหรับการทดสอบโดยทั่วไปประกอบด้วยการปล่อยแบบพัลส์เดียว การเลือกจุดปล่อย ตำแหน่งของเครื่องกำเนิดการปล่อย ระยะการปล่อย และโหมดการปล่อย ประการแรก ควรทำการทดสอบในโหมดพัลส์เดียว และที่จุดที่เลือกไว้ล่วงหน้า ควรใช้การปล่อยพัลส์เดี่ยวอย่างน้อย 10 ครั้ง (ที่ขั้วที่ไวที่สุด) และแนะนำว่าควรมีช่วงเวลาที่ อย่างน้อย 1 วินาทีระหว่างการปล่อยพัลส์เดี่ยวแต่ละครั้ง ประการที่สองการ เครื่องทดสอบ ESD ควรตั้งฉากกับตัวกลางทางกายภาพที่กำลังดำเนินการเพื่อปล่อยเพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์สามารถทำซ้ำได้ นอกจากนี้ เพื่อลดความเสียหายต่ออุปกรณ์ชิ้นงานทดสอบ ระยะห่างระหว่างเครื่องกำเนิดและวัตถุที่ปล่อยออกมาควรมีอย่างน้อย 0.2 ม. สุดท้ายสำหรับพื้นผิววัตถุที่มีสี ควรเลือกโหมดการปล่อยตามข้อกำหนดของผู้ผลิตอุปกรณ์ หากฟิล์มไม่ได้ระบุว่าเป็นชั้นฉนวน ควรทำการเจาะฟิล์มเพื่อให้หัวอิเล็กโทรดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและชั้นนำไฟฟ้าสัมผัสกัน ในทางกลับกัน จำเป็นต้องปล่อยอากาศออกเท่านั้นโดยไม่ต้องทำการทดสอบการปล่อยสัมผัส

หลังจากการคายประจุแต่ละครั้ง ควรย้ายอิเล็กโทรดดิสชาร์จออก จากนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรกระตุ้นการพัลส์เดี่ยวใหม่อีกครั้งหลังจากช่วงเวลาหนึ่งเพื่อให้กระบวนการทดสอบการคายประจุทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์

สำหรับอุปกรณ์ที่ไม่ได้ต่อสายดิน เพื่อให้แน่ใจว่าการชาร์จบนอุปกรณ์จะไม่ได้รับผลกระทบก่อนพัลส์ ESD อุปกรณ์จะไม่สามารถคายประจุเอง มีสองวิธีในการจำลองการปล่อย ESD ครั้งเดียว: กำจัดประจุบนอุปกรณ์ตัวอย่างก่อนชีพจร ESD แต่ละครั้ง หรือปล่อยให้ช่วงเวลาของการปล่อยประจุอย่างต่อเนื่องมากกว่าเวลาที่จำเป็นสำหรับประจุบนอุปกรณ์ตัวอย่างเพื่อลดทอนตามธรรมชาติ นอกจากนี้ การลดทอนประจุบนอุปกรณ์ชิ้นงานทดสอบอาจได้รับผลกระทบจากการใช้สายดินที่มีตัวต้านทานการคายประจุและแปรงคาร์บอนไฟเบอร์ หากมีข้อพิพาทใดๆ เกี่ยวกับการใช้สายดินดังกล่าวสำหรับอุปกรณ์ตัวอย่างบางอย่าง ควรถอดสายออกก่อนที่จะใช้พัลส์ ESD เพื่อจำลองการปลดปล่อย ESD ครั้งเดียวได้ดีขึ้น ควรคำนึงถึงประเด็นข้างต้นเมื่อทำการทดสอบอุปกรณ์ที่ไม่ได้ต่อสายดิน

ผลลัพธ์ของ การทดสอบ ESD จัดหมวดหมู่?
ระดับประสิทธิภาพของอุปกรณ์ชิ้นงานทดสอบสามารถกำหนดได้ตามค่าขีดจำกัดของผู้ผลิต ผู้ซื้อหลักหรือผู้ซื้อ หรือสามารถกำหนดโดยผู้ผลิตและผู้ซื้อโดยการปรึกษาหารือ ตามระดับความเสียหายของอุปกรณ์ตัวอย่างภายใต้ การทดสอบ ESDผลของการทดสอบสามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภท: ก) ประสิทธิภาพปกติ; b) การลดลงของการทำงานและประสิทธิภาพชั่วคราวซึ่งสามารถกู้คืนได้โดยอัตโนมัติหลังจากหยุดการคายประจุ c) การทำงานและประสิทธิภาพการทำงานลดลงชั่วคราวซึ่งต้องการการแทรกแซงด้วยตนเองในระดับต่างๆ เพื่อกู้คืน; d) การลดการทำงานและประสิทธิภาพซึ่งไม่สามารถกู้คืนได้เนื่องจากความเสียหายของฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ นอกจากนี้ เกณฑ์การจำแนกประเภทควรเป็นไปตามความเห็นพ้องของผู้ผลิต ผู้ว่าจ้าง หรือผู้ซื้อ