ESD法规简介(一).ppt

QE實驗室劉宏徹,静电放电抗扰度试验Electrostaticdischargeimmunitytest,2,静电放电原理介绍,ESD-Electro-StaticDischarge摩擦生电：两种物质间交互作用产生，是一种材质表面原子因摩擦使外层电子游离化的一种现象，摩擦后两物质一带正电荷，另一带负电荷。电磁感应：由强大电磁场所产生的效应，使两物质间产生形同摩擦生电应，使两物质一带正电荷，一带负电荷的静电现象。静电现象。影响摩擦生电的因素：相对湿度,物质材料,接触面积,摩擦频率人体静电效应：人体TOTALCHARGE:3uc(15uc)capacitance:150pf(100-250pf)V=Q/C=3uc/150pf=20KV,3,静电放电原理介绍,电子零件静电荷放电时的等效电路(人体带静电电荷),4,静电放电原理介绍,导体与非导体对地放电效果导体因原子结构的外层电子活动性强，接地可完全放电非导体因原子结构的外层电子活动性弱，接地无放电效果静电效应硬件破坏:半导体接口焚毁、IC金属连接焚毁、场效晶体管介电崩溃模拟系统:(如音响)短暂停止软件破坏:逻辑错误、系统重置、数据损失、程序损失,5,测试标准介绍,IEC61000-4-2:1995(=IEC801-2:1991=EN61000-4-2:1995=GBT17626.2-1998)IEC-InternationalElectrotechnicalCommission广泛被世界各国引用的ESD测试规格被欧联引用之规格称为EN61000-4-2中国国家标准GBT17626.2系完全翻译此一国际标准IEC61000-4-2:2001(=IEC61000-4-2:1995+A1:1998+A2:2000)2003年起強制執行ANSIC63.16ANSI-AmericanNationalStandardsInstitute广泛被美国白色货物(WhiteGoods)、消费性产品(ConsumerProducts)及通讯产品(Telecom)制造商所引用的测试标准WhiteGoods-电冰箱、洗衣机、炉具等电冰箱、洗衣机、等ConsumerProducts-电视机、音响设备等,6,法规差异,ImmunityGenericStandardforResidential,CommercialandLightIndustryenvironment,7,IEC61000-4-2:1995VSIEC61000-4-2:2001增加7.试验配置中对非接地设备(classII)的试验方法(7.1.3Testmethodforungroundedequipment)部份增加8.3.1直接施加放电试验程序中对不可直接施加放电的限制,对塑料件产品直接定义只打AIRDischarge,并推荐I/Oport放电点(8.3.1DirectapplicationofdischargestotheEUT)部份增加8.3.2.1对水平耦合平面试验程序的规定原9.试验结果与试验报告拆成=“9.试验结果评估”与“10.试验报告”两章节(9.Evaluationoftestresults10.TestReport),法规差异,8,TESTLEVEL,9,10,ESDGenerator,energystoragecapacitance(Cs+Cd):150pF10%;dischargeresistance(Rd):33010%;chargingresistance(Rc):between50Mand100M;outputvoltage:upto8kV(nominal)forcontactdischarge;upto15kV(nominal)forairdischarge;toleranceoftheoutputvoltageindication:5%;polarityoftheoutputvoltage:positiveandnegative;holdingtime:atleast5s;discharge,modeofoperation:singledischarge(timebetweensuccessivedischargesatleast1s);,11,12,13,试验配置,14,试验配置:非接地設備,15,环境(Environment),测试环境为了减低因环境参数所造成测试结果之差异温度(ambienttemperature)15to35相对湿度(relativehumidity)30%to60%大气压力(atmosphericpressure)86kPa(860mbar)to106kPa(1060mbar)(1060mbar)注:实验室中之电磁环境不得影响到测试结果,16,测试点选择,考虑测试点可以包括以下位置与地之间具有电气隔离之金属外壳部分控制区或键盘区之任何位置,或人机接口之任何位置例如开关,旋纽,及其它操作可接触之部位指示器,LED,插槽,连接器槽等连接器可考虑如下表:,17,测试场地注意要点,测试前必须确认GroundPlane接地螺丝未松脱,HCP/VCP接地阻抗470k是否正确是否正确。测试场地必须控制温湿度,值为：AmbientTemperature：15to35RelativeHumidity：30%to60%以上条件以开启除湿机及冷气机调节并用温湿度计监控测试桌上除待测对象外,请勿摆放不相干对象以免影响测试场地之准确性,每天机器使用前必需进行SpotCheck,确认output正常。GroundReferencePlane必须置于地上,且其大小必须大于EUT或couplingplane的四周至少50cm以上EUT和测试空间的墙壁及任何金属物必须至少保持1米以上HCP大小为1.6mx0.8m(VCP大小为50cmx50cm),且必须置于木质桌上,EUT和HCP间必须以一0.5mm的绝缘物质阻隔静电枪Groundingmetalstrap必须确实接地。(通常长度为2米以内)桌上型待测物必须置于一80cm高之木质桌上且此桌子必须于GroundReferencePlane上,18,测试步骤,1.测试Sample依其正常功能,配合外围组成TestConfiguration,测试时尽可能Active每种功能,来确认测试中所有Function正常,电源线、信号线种类请依照客户规格使用。用。2.依产品结构选定测试点,所有可能放电的位置都必须列为测试点3.依照客户提出之测试规格,测试电压值由正、负极性,由低而高依序执行,其中ContactDischarge测试,(含Direct及Indirect)及AirDischarge测试每一个测试点Discharge至少10次,每次至少间隔1秒,(若依Productstandard,如YD1215有特别要求,优先依照其规定)4.依下述方式对EUT执行静电放电,并观察测试过程中EUT各项功能是否正常.直接放电对待测物(EUT)接触放电(ContactDischarge)针对EUT上所有导电表面(DirectDischarge)及HCP/VCP(IndirectDischarge)作测试,“静电枪头”DischargeTip请使用尖头直接接触EUT外壳导电部份,于电压指示到达要求值时将放电针”垂直”接触测试点后,按控制按钮放电,等待电压指示再次达到要求值时再次按钮放电,如此反复执行直到测试完成,19,对待测物隔空放电(AirDischarge)针对放电鎗无法直接接触(Contact)放电的表面或缝隙则执行AirDischarge,“静电枪头”DischargeTip请使用圆头直接接触EUT外壳导电部份,启动充放电开关充电,在安全无虞之下(在不造成EUT受测点被损坏的状况下),尽快将静电枪头以垂直角度接近并接触EUT外壳。完成放电后,必需将静电枪移离EUT外壳,而后重复充放电测试过程直到整个测试过程结束。b.间接放电对耦合平面板(couplingplane)接触放电接触放电耦合平面板有垂直(VCP),水平(HCP)之分,以接触放电方式对VCP,HCP放电放电:VerticalCoupling：VCP大小为0.5mX0.5m,将待测物置于塑料垫上,距VCP前10cm,对VCP边线线中心点作ContactDischarge,能量是以Coupling方式去影响待测物,EUT四面都需要测试。HorizontalCoupling：将待测物置于塑料垫上,距HCP10cm前前,对对HCP执行ContactDischarge,能量是以Coupling方式去影响待测物,EUT四面都需要测试6.对于ClassII(没有SafetyGround)待测物是否必须主动于每次Discharge后对机壳放电再执行另一次Discharge请与客户讨论后决定,并记录说明并记录说明。7.依据相关产品测试标准作测试结果判定并填具ESDTESTRECORD,20,判定标准,测试前须确认EUT功能,测试完须再确认一次,以防止潜在一问题而误判一判。一般确认项为a.基本Mode及状态确认;b.外围动作确认;c.软件执行确认;d.数据显示及传输确认;e.语音确认A级定义(PerformanceCriteriaA)产品于测试前后及测试中之功能不可有任何改变者。制造者可以于说明书中指明暴露于测试条件下允许少许受干扰,但不影响设备正常功能者,但测试后须自动恢复正常。上述中的条件测试,须依制造者所述之Permissionlevel执行测试,以验证其真实性,并记录于Report中。B级定义(PerformanceCriteriaB)B)测试中可以有预期功能上的降损,但测试后,无须人工介入且功能正常运作。上述中的错误,若制造者于说明书中未提及可允许的情况,则须依使用者立场来对此产品来加以判定,如:储存设备于干扰环境存在时,根本无法储存或储存的Data和预期完全不同,虽干扰环境消失功能正常,应不可列为此级水平。可列为此级水平。制造者可以于说明书中指明暴露于测试条件下允许少许受干扰,但不影响设备正常功能者,但测试后须自动恢复正常。上述中的条件测试,须依制造者所述之Permissionlevel执行测试,以验证其真实性,并记录于Report中。C级定义(PerformanceCriteriaC)C)可以有功能的错误,且此错误可以由EUT自动恢复或由人工方式依使用手册恢复之存于不易变内存中的数据或因有电池保护的数据或功能,不可有遗失。,21,YD1032ESDTEST,22,YD1032ESDTEST判定标准,23,YD1032ESDTESTSETUP,24,YD1032ESDTESTSETUP,25,信息類產品EN55024对ESD测试的特别要求,静电放电应对EUT在正常使用期间可能被触摸的点或面施加，包括在Usermanual中规定，使用者可能触摸的地方静电放电有两种方式静电放电有两种方式:a)对导电表面和耦合平面作接触放电接触放电(contactdischarge)EUT应承受至少200次(正，负极性各100次)放电。测试点至少四点(每点至少放电50次)，且其中一点选在HCP的前缘，其余三点选在EUT上。如果EUT上找不到contactdischarge的点时，则应对VCP进行至少200次放电,每次放电间隔至少1秒钟。有外漆之EUT,应判断其喷漆的目的为美观非绝缘目的时,应将漆刺破施与放电。b)对孔和缝、绝缘面作隔空放电隔空放电(airdischar