ESD法規(guī)簡介(一).ppt

QE實驗室劉宏徹,靜電放電抗擾度試驗Electrostaticdischargeimmunitytest,2,靜電放電原理介紹,ESD-Electro-StaticDischarge摩擦生電：兩種物質間交互作用產(chǎn)生，是一種材質表面原子因摩擦使外層電子游離化的一種現(xiàn)象，摩擦后兩物質一帶正電荷，另一帶負電荷。電磁感應：由強大電磁場所產(chǎn)生的效應，使兩物質間產(chǎn)生形同摩擦生電應，使兩物質一帶正電荷，一帶負電荷的靜電現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象。影響摩擦生電的因素：相對濕度,物質材料,接觸面積,摩擦頻率人體靜電效應：人體TOTALCHARGE:3uc(15uc)capacitance:150pf(100-250pf)V=Q/C=3uc/150pf=20KV,3,靜電放電原理介紹,電子零件靜電荷放電時的等效電路(人體帶靜電電荷),4,靜電放電原理介紹,導體與非導體對地放電效果導體因原子結構的外層電子活動性強，接地可完全放電非導體因原子結構的外層電子活動性弱，接地無放電效果靜電效應硬件破壞:半導體接口焚毀、IC金屬連接焚毀、場效晶體管介電崩潰模擬系統(tǒng):(如音響)短暫停止軟件破壞:邏輯錯誤、系統(tǒng)重置、數(shù)據(jù)損失、程序損失,5,測試標準介紹,IEC61000-4-2:1995(=IEC801-2:1991=EN61000-4-2:1995=GBT17626.2-1998)IEC-InternationalElectrotechnicalCommission廣泛被世界各國引用的ESD測試規(guī)格被歐聯(lián)引用之規(guī)格稱為EN61000-4-2中國國家標準GBT17626.2系完全翻譯此一國際標準IEC61000-4-2:2001(=IEC61000-4-2:1995+A1:1998+A2:2000)2003年起強制執(zhí)行ANSIC63.16ANSI-AmericanNationalStandardsInstitute廣泛被美國白色貨物(WhiteGoods)、消費性產(chǎn)品(ConsumerProducts)及通訊產(chǎn)品(Telecom)制造商所引用的測試標準WhiteGoods-電冰箱、洗衣機、爐具等電冰箱、洗衣機、等ConsumerProducts-電視機、音響設備等,6,法規(guī)差異,ImmunityGenericStandardforResidential,CommercialandLightIndustryenvironment,7,IEC61000-4-2:1995VSIEC61000-4-2:2001增加7.試驗配置中對非接地設備(classII)的試驗方法(7.1.3Testmethodforungroundedequipment)部份增加8.3.1直接施加放電試驗程序中對不可直接施加放電的限制,對塑料件產(chǎn)品直接定義只打AIRDischarge,并推薦I/Oport放電點(8.3.1DirectapplicationofdischargestotheEUT)部份增加8.3.2.1對水平耦合平面試驗程序的規(guī)定原9.試驗結果與試驗報告拆成=“9.試驗結果評估”與“10.試驗報告”兩章節(jié)(9.Evaluationoftestresults10.TestReport),法規(guī)差異,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,試驗配置,14,試驗配置:非接地設備,15,環(huán)境(Environment),測試環(huán)境為了減低因環(huán)境參數(shù)所造成測試結果之差異溫度(ambienttemperature)15to35相對濕度(relativehumidity)30%to60%大氣壓力(atmosphericpressure)86kPa(860mbar)to106kPa(1060mbar)(1060mbar)注:實驗室中之電磁環(huán)境不得影響到測試結果,16,測試點選擇,考慮測試點可以包括以下位置與地之間具有電氣隔離之金屬外殼部分控制區(qū)或鍵盤區(qū)之任何位置,或人機接口之任何位置例如開關,旋紐,及其它操作可接觸之部位指示器,LED,插槽,連接器槽等連接器可考慮如下表:,17,測試場地注意要點,測試前必須確認GroundPlane接地螺絲未松脫,HCP/VCP接地阻抗470k是否正確是否正確。測試場地必須控制溫濕度,值為：AmbientTemperature：15to35RelativeHumidity：30%to60%以上條件以開啟除濕機及冷氣機調節(jié)并用溫濕度計監(jiān)控測試桌上除待測對象外,請勿擺放不相干對象以免影響測試場地之準確性,每天機器使用前必需進行SpotCheck,確認output正常。GroundReferencePlane必須置于地上,且其大小必須大于EUT或couplingplane的四周至少50cm以上EUT和測試空間的墻壁及任何金屬物必須至少保持1米以上HCP大小為1.6mx0.8m(VCP大小為50cmx50cm),且必須置于木質桌上,EUT和HCP間必須以一0.5mm的絕緣物質阻隔靜電槍Groundingmetalstrap必須確實接地。(通常長度為2米以內)桌上型待測物必須置于一80cm高之木質桌上且此桌子必須于GroundReferencePlane上,18,測試步驟,1.測試Sample依其正常功能,配合外圍組成TestConfiguration,測試時盡可能Active每種功能,來確認測試中所有Function正常,電源線、信號線種類請依照客戶規(guī)格使用。用。2.依產(chǎn)品結構選定測試點,所有可能放電的位置都必須列為測試點3.依照客戶提出之測試規(guī)格,測試電壓值由正、負極性,由低而高依序執(zhí)行,其中ContactDischarge測試,(含Direct及Indirect)及AirDischarge測試每一個測試點Discharge至少10次,每次至少間隔1秒,(若依Productstandard,如YD1215有特別要求,優(yōu)先依照其規(guī)定)4.依下述方式對EUT執(zhí)行靜電放電,并觀察測試過程中EUT各項功能是否正常.直接放電對待測物(EUT)接觸放電(ContactDischarge)針對EUT上所有導電表面(DirectDischarge)及HCP/VCP(IndirectDischarge)作測試,“靜電槍頭”DischargeTip請使用尖頭直接接觸EUT外殼導電部份,于電壓指示到達要求值時將放電針”垂直”接觸測試點后,按控制按鈕放電,等待電壓指示再次達到要求值時再次按鈕放電,如此反復執(zhí)行直到測試完成,19,對待測物隔空放電(AirDischarge)針對放電鎗無法直接接觸(Contact)放電的表面或縫隙則執(zhí)行AirDischarge,“靜電槍頭”DischargeTip請使用圓頭直接接觸EUT外殼導電部份,啟動充放電開關充電,在安全無虞之下(在不造成EUT受測點被損壞的狀況下),盡快將靜電槍頭以垂直角度接近并接觸EUT外殼。完成放電后,必需將靜電槍移離EUT外殼,而后重復充放電測試過程直到整個測試過程結束。b.間接放電對耦合平面板(couplingplane)接觸放電接觸放電耦合平面板有垂直(VCP),水平(HCP)之分,以接觸放電方式對VCP,HCP放電放電:VerticalCoupling：VCP大小為0.5mX0.5m,將待測物置于塑料墊上,距VCP前10cm,對VCP邊線線中心點作ContactDischarge,能量是以Coupling方式去影響待測物,EUT四面都需要測試。HorizontalCoupling：將待測物置于塑料墊上,距HCP10cm前前,對對HCP執(zhí)行ContactDischarge,能量是以Coupling方式去影響待測物,EUT四面都需要測試6.對于ClassII(沒有SafetyGround)待測物是否必須主動于每次Discharge后對機殼放電再執(zhí)行另一次Discharge請與客戶討論后決定,并記錄說明并記錄說明。7.依據(jù)相關產(chǎn)品測試標準作測試結果判定并填具ESDTESTRECORD,20,判定標準,測試前須確認EUT功能,測試完須再確認一次,以防止?jié)撛谝粏栴}而誤判一判。一般確認項為a.基本Mode及狀態(tài)確認;b.外圍動作確認;c.軟件執(zhí)行確認;d.數(shù)據(jù)顯示及傳輸確認;e.語音確認A級定義(PerformanceCriteriaA)產(chǎn)品于測試前后及測試中之功能不可有任何改變者。制造者可以于說明書中指明暴露于測試條件下允許少許受干擾,但不影響設備正常功能者,但測試后須自動恢復正常。上述中的條件測試,須依制造者所述之Permissionlevel執(zhí)行測試,以驗證其真實性,并記錄于Report中。B級定義(PerformanceCriteriaB)B)測試中可以有預期功能上的降損,但測試后,無須人工介入且功能正常運作。上述中的錯誤,若制造者于說明書中未提及可允許的情況,則須依使用者立場來對此產(chǎn)品來加以判定,如:儲存設備于干擾環(huán)境存在時,根本無法儲存或儲存的Data和預期完全不同,雖干擾環(huán)境消失功能正常,應不可列為此級水平?？闪袨榇思壦健Ｖ圃煺呖梢杂谡f明書中指明暴露于測試條件下允許少許受干擾,但不影響設備正常功能者,但測試后須自動恢復正常。上述中的條件測試,須依制造者所述之Permissionlevel執(zhí)行測試,以驗證其真實性,并記錄于Report中。C級定義(PerformanceCriteriaC)C)可以有功能的錯誤,且此錯誤可以由EUT自動恢復或由人工方式依使用手冊恢復之存于不易變內存中的數(shù)據(jù)或因有電池保護的數(shù)據(jù)或功能,不可有遺失。,21,YD1032ESDTEST,22,YD1032ESDTEST判定標準,23,YD1032ESDTESTSETUP,24,YD1032ESDTESTSETUP,25,信息類產(chǎn)品EN55024對ESD測試的特別要求,靜電放電應對EUT在正常使用期間可能被觸摸的點或面施加，包括在Usermanual中規(guī)定，使用者可能觸摸的地方靜電放電有兩種方式靜電放電有兩種方式:a)對導電表面和耦合平面作接觸放電接觸放電(contactdischarge)EUT應承受至少200次(正，負極性各100次)放電。測試點至少四點(每點至少放電50次)，且其中一點選在HCP的前緣，其余三點選在EUT上。如果EUT上找不到contactdischarge的點時，則應對VCP進行至少200次放電,每次放電間隔至少1秒鐘。有外漆之EUT,應判斷其噴漆的目的為美觀非絕緣目的時,應將漆刺破施與放電。b)對孔和縫、絕緣面作隔空放電隔空放電(airdischar