靜電放電測(cè)試的基本概念.doc

檢測(cè)部高頻實(shí)驗(yàn)室陳鵬吉(分機(jī):1214)6靜電放電(ESD)測(cè)試的基本概念目的:(Electrostatic Discharge)因?yàn)榈乩憝h(huán)境上的不同造就成產(chǎn)品會(huì)在不同的環(huán)境下(例如不同的溫溼度)工作，為模擬消費(fèi)者在一般的環(huán)境下仍然可以正常的使用產(chǎn)品。故設(shè)置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境來(lái)產(chǎn)生放電狀況以測(cè)試產(chǎn)品是否有設(shè)計(jì)上的瑕疵。測(cè)試法源:目前約可分為2大類(lèi):1. 安全規(guī)定(safety)例如:美規(guī)UL1950。歐規(guī):EN60950及低電壓指令。2. 電磁耐受(EMS)目前僅歐規(guī)CE有強(qiáng)制實(shí)施。規(guī)範(fàn):EN6100-4-2，IEC1000-4-2，IEC801-2。臺(tái)灣商品檢驗(yàn)局有中文法規(guī)CNS:13022-1類(lèi)號(hào)是C5254-1目前檢測(cè)部最常被問(wèn)到的ESD問(wèn)題也可以概括成2類(lèi):1. 零件類(lèi):如CABLE類(lèi)、RJ45、RJ11、USB、IEEE1394、Fine PITCH CONNECTOR測(cè)試法規(guī)一般都依尋，美規(guī)UL1950。歐規(guī):EN60950及低電壓指令。ABC，3點(diǎn)可任意選一點(diǎn)2. 成品類(lèi):鐵殼(ENCLOSURE) 一般都依循著電磁耐受(EMS)規(guī)範(fàn):EN6100-4-2、USB HUB、電腦週邊成品。CBA測(cè)試示意圖(摘自中央標(biāo)準(zhǔn)局CNS13022-1)VCP放電槍AIR放電頭測(cè)試實(shí)體圖:ESD測(cè)試擺設(shè)圖HCP接地線HCP與GROUND PLANE桌上的白點(diǎn)是每10cm，1個(gè)點(diǎn)VCP與EUT距10cm絕緣木桌Direct 放電頭測(cè)試方法概述(以EN6100-4-2規(guī)範(fàn)1995年版本來(lái)說(shuō)明):首先必須將測(cè)試環(huán)境控制在溫度:1535、相對(duì)溼度30%60%、大氣壓力:68(680)106(1060)Kpa(mbar)?；蛴煽蛻?hù)自定(一般都比原法規(guī)更嚴(yán)格)。首先待測(cè)物必需開(kāi)機(jī)且跑一個(gè)自行設(shè)計(jì)的軟體以確保待測(cè)物是在正常工作下。測(cè)試方法其實(shí)非常繁瑣我歸類(lèi)成2大部分:l 直接測(cè)試:把放電頭(direct/air)直接在EUT本體(導(dǎo)電/非導(dǎo)電)部份放電並觀察待測(cè)物是否正常工作。l 間接測(cè)試:把放電頭(direct)直接在EUT本體的外圍(HCP/VCP)在距離EUT 10cm處放電並觀察待測(cè)物是否正常工作。l 以上每一項(xiàng)測(cè)試都必需從小電壓慢慢升到高電壓。HCP(Horizontal couple plane)、VCP(vertical couple plane)。l 待測(cè)物(EUT:EQUIPMENT UNDER TEST)所擺的桌面就是HCP，EUT置於此桌面應(yīng)有0.5mm厚的絕緣體墊片與HCP隔離。然後在EUT外圍每隔10公分用DIRECT CONTACT的測(cè)試頭對(duì)EUT放電並觀察EUT是否工作正常並記錄之。把VCP放在EUT的4個(gè)方向把DIRECT CONTACT的測(cè)試頭對(duì)VCP的A、B、C放電觀察EUT是否工作正常並記錄之。將EUT上金屬部分直接以DIRECT CONTACT的測(cè)試頭對(duì)EUT放電。必需注意若EUT的金屬部分有噴絕緣漆必須把絕緣漆去除(去除方式是以每10公分一個(gè)測(cè)試點(diǎn)不用全部去漆)。最後是以AIR CONTACT 頭對(duì)待測(cè)物的絕緣體部分實(shí)施放電。(含金屬絕緣體與塑膠部分)。注意:l DIRECT CONTACT測(cè)試頭是一個(gè)很”尖銳”的金屬頭對(duì)EUT是以直接接觸的方式來(lái)放電。l AIR CONTACT測(cè)試頭是一個(gè)很”鈍”的金屬頭對(duì)EUT是以不接觸的方式來(lái)放電但是要越接近EUT越好(若是測(cè)試位置是非金屬位置直接接觸也無(wú)妨)。l 測(cè)試的電壓值如下表P.S.:測(cè)試法規(guī)只例出table。EN55024中有要求測(cè)試電壓要到達(dá)多少。測(cè)試位準(zhǔn)DIRECT CONTACTAIR CONTACT12KV2KV24KV4KV36KV8KV48KV15KV客戶(hù)自定XX以上測(cè)試位準(zhǔn)必須由1234的方式循序漸近以模擬其能量的累積。客戶(hù)自定是因?yàn)槟承顩r客戶(hù)會(huì)有特別要求例如他可能會(huì)要求測(cè)試30KV以上的電壓。例如;電動(dòng)輪椅。根據(jù)最新法規(guī)EN55024(ver1995,ONLY FOR I.T.E.) 之要求:只要符合Direct contact4KV，AIR contact8KV即可但是intel要求Direct contact6KV，AIR contact12KV,參考資料:1. 目前公司有測(cè)過(guò)的產(chǎn)品所用的standard是(僅靜電測(cè)試部分)產(chǎn)品適用法規(guī)附註Card busUL1950，EN60950,EN61000-4-2工標(biāo)處有光碟RJ11UL1950，EN60950,EN61000-4-2RJ45UL1950，EN60950,EN61000-4-2IEEE1394(CABLE ASSEMBLE)UL1950，EN60950,EN61000-4-2系統(tǒng)(EX:BOXER)UL1950，EN60950,EN61000-4-2有露出外部的導(dǎo)體部分(人的手可以接觸到的地方)UL1950，EN60950,EN61000-4-22.目前的資源(已有ESD完整設(shè)備合作廠商):l 目前華升電子(Q-RUN)有一個(gè)環(huán)境(溫度未控制)可以測(cè)試，SETUP的標(biāo)準(zhǔn)是以EN61000-4-2。負(fù)責(zé)人:黃文憲，劉信彬，林君嚴(yán)TEL:22680970EXT138，197，253，256l 正崴精密也有設(shè)備環(huán)境都不錯(cuò)的測(cè)試環(huán)境。負(fù)責(zé)人:林建興TEL:22689888EXT:462外部資源l 最近的一個(gè)營(yíng)業(yè)測(cè)試站是土城的宏登科技TEL:22608375負(fù)責(zé)人:黃文宏。其它資源:還有很多自營(yíng)實(shí)驗(yàn)室在外面可是都太遠(yuǎn)如:工研院、電子檢驗(yàn)中心、及經(jīng)濟(jì)部商品檢驗(yàn)局網(wǎng)站(有關(guān)EMC部分)所登錄的一些實(shí)驗(yàn)室。結(jié)論:靜電測(cè)試需求越來(lái)越多，也常有需求客戶(hù)。各事業(yè)處人員如:製工人員、市場(chǎng)人員都應(yīng)具備相關(guān)知識(shí)，以建立客戶(hù)信心。檢測(cè)部目前並沒(méi)有這樣的設(shè)施，未來(lái)若有需要會(huì)應(yīng)各事業(yè)群需求來(lái)建立實(shí)驗(yàn)室，目前事業(yè)處若投單至檢測(cè)部則檢測(cè)部也可代為轉(zhuǎn)送外部LAB。以下(下一頁(yè))附圖是林口某實(shí)驗(yàn)室測(cè)試ESD的DATA SHEET這個(gè)測(cè)試僅在EUT上做TEST並未測(cè)試距離EUT10cm的干擾測(cè)試此data僅pretest data未完整做完以下是判定標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)與否之判定有3個(gè)LEVELl Criterion A:當(dāng)干擾源發(fā)生時(shí)(即靜電槍放電在你的待測(cè)物上)EUT仍然可以正常工作完全不受任何影響。l Criterion B:當(dāng)干擾源發(fā)生時(shí)(即靜電槍放電在你的待測(cè)物上)EUT雖然會(huì)受影響例如畫(huà)面閃爍或當(dāng)機(jī).等受干擾之情況發(fā)生。但當(dāng)干擾源消失時(shí)則EUT可正常工作或自行重開(kāi)機(jī)，恢復(fù)正常工作。l Criterion C:當(dāng)干擾源發(fā)生時(shí)