ESD法规简介
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
▪ 以上條件以開啟除濕機及冷氣機調節並用溫濕度計監控 ▪ 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Spot Check, 確認output 正常 ▪ Ground Reference Plane必須置於地上, 且其大小必須大于EUT 或coupling plane
判定標準
▪ 測試前須確認EUT 功能, 測試完須再確認一次, 以防止誤判。
▪ 一般確認項目包括:a.基本Mode及狀態確認; b. 週邊動作確認; c. 軟體執行確認; d.數據顯示及傳輸確認; e. 語音確認
針對EUT上所有導電表面(Direct Discharge)及HCP/VCP (Indirect Discharge)作測試, “靜電槍頭” Discharge Tip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,如此反覆執行直到測試完成;
▪ discharge, mode of operation : single discharge (time between successive discharges at least 1 s);
The waveform of the output current of the ESD generator
0.7 to 1 ns
法規差異
▪ IEC 61000-4-2 :1995 VS IEC 61000-4-2 :2001 ▪ 增加7.試驗配置中對非接地設備(class II)的試驗方法
(7.1.3 Test method for ungrounded equipment)
▪ 部份增加8.3.1直接施加放電試驗程式中對不可直接施加 放電的限制, 對塑膠件產品直接定義只打AIR Discharge, 並推薦I/O port放電點 (8.3.1 Direct application of discharges to the EUT)
AIR: Contact: ±8kV ±4kV
Energy storage capacitor
150 pF ±10%
150 pF ±10%
Discharge resistor
150 Ω ±5 %
330 Ω ±10 %
Criteria B
Output voltage
Polarity of the output
Reference Plane 上
測試步驟
1. 測試Sample依其正常功能, 配合週邊組成Test Configuration, 測試 時按典型使用下, 執行每種功能, 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格使用;
2. 依產品架構選定測試點, 所有可能放電的位置都必須列為測試點;
凳子上人員移動
6,000
800
從塑膠管移去DIPS
2,000
700
從乙烯樹脂箱中移去DIPS 11,500 4,000
從泡沫處移去DIPS
14,500 5,000
從電路板移去氣泡袋
26,000 20,000
在泡沫盒子放置電路板
21,000 11,000
Data from AT&T ESD Control Handbook July 1999
環境(Environment)
測試環境為了減低因環境參數所造成測試結果之差異
溫度(ambient temperature)
15 ℃ to 35 ℃
相對濕度(relative humidity)
30 % to 60 %
大氣壓力(atmospheric pressure) 86 kPa ( 860 mbar ) to
VCP, HCP接觸放電
Vertical Coupling ︰VCP 大小為0.5m x 0.5m, 將待測物置於塑膠 墊上, 距VCP 前10cm, 對VCP邊線線中心點作Contact Discharge, 能量是以Coupling 模式去影響待測物, EUT四面都需要測試;
Horizontal Coupling ︰將待測物置於塑膠墊上, 距HCP 10cm 前, 對HCP 執行Contact Discharge, 能量是以Coupling 模式去影響 待測物, EUT 四面都需要測試;
Capacitance: 150pf (100-250pf)
V=Q/C=3uc/150pf=20kV
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)
靜電放電原理介紹
▪ 導體與非導體對地放電效果
▪ 導體因原子架構的外層電子活動性強，接地可完全放電 ▪ 非導體因原子架構的外層電子活動性弱，接地無放電效
106 kPa ( 1060 mbar )
註1: 實驗室中之電磁環境不得影響到測試結果 註2: The Media Charged of Dell Enhanced ESD Test 要求
環境溼度為 20 to 35 % RH
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 ▪ 控制區或鍵盤區之任何位置,或人機界面之任何位
靜電放電抗擾度試驗
(Electrostatic discharge immunity test)
靜電放電原理介紹
▪ ESD----- Electro--Static Discharge ▪ 摩擦生電︰兩種物質間交互作用產生，是一種材質表
面原子因摩擦使外層電子游離化的一種現象，摩擦后 兩物質一帶正電荷，另一帶負電荷 ▪ 電磁感性︰由強大電磁場所產生的效應，使兩物質間 產生形同摩擦生電應，使兩物質一帶正電荷，一帶負 電荷的靜電現象靜電現象。 ▪ 影響摩擦生電的原素︰相對濕度,物質材料,接觸面積, 摩擦頻率 ▪ 人體靜電效應︰人體TOTAL CHARGE: 3uc (1~5uc)
▪ discharge resistance ( Rd): 330 Ω ± 10 %;
▪ charging resistance ( Rc): between 50 MΩ and 100 MΩ;
▪ output voltage: up to 8 kV (nominal) for contact discharge;
5. 按客戶指定的測試點、找點方式、每點放電次數等需求來執行;
6. 對于Class II (沒有Safety Ground) 待測物, 是否必須主動于每次放 電後, 對機殼放電, 再執行下一次放電 ;
7. 依據相關產品測試標準作測試結果判定, 並填具ESD TEST RECORD
Contact Discharge
▪ 部份增加8.3.2.1對水平耦合平面試驗程式的規定 ▪ 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 (9. Evaluation of test results 10. Test Report)
Test Level
ESD Generator
▪ energy storage capacitance ( Cs + Cd): 150 pF ± 10 %;
EN 50082-1:1992
EN 50082-1:1997
Item
Standard
Test
Performance
Specification
Standard
Test Specification
Performance
ESD
IEC 801-2 Air: 8kV
Criteria B
EN 61000-4-2
Air Discharge
針對放電輪無法直接接觸 (Contact) 放電的表面或縫隙則執行 Air Discharge, “靜電槍頭” Discharge Tip請使用圓頭, 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 頭以垂直角度接近並接觸EUT外殼, 完成放電后, 必需將靜電槍 移離EUT外殼, 而后重複充放電測試過程直到整個測試過程結束;
55％ 7,500 3,000 400 400 2,000 3,500 7,000 5,500
測試標準介紹
▪ IEC 61000-4-2 :1995(= IEC 801-2 :1991=EN 61000-4-2 :1995) ▪ IEC - International Electrotechnical Commission 廣泛被世界各國
果
▪ 靜電效應
▪ 硬體破壞: 半導體界面焚毀、IC金屬連接焚毀、場效晶 體管介電崩潰
▪ 類比系統: (如音響)短暫停止 ▪ 軟體破壞: 邏輯錯誤、系統重置、數據損失、程式損失
典型的靜電電壓(VOLTS)
事例 走過地毯
相對濕度 10％ 40％
35,000 15,000
走過氧乙烯地板
12,000 5,000
The rise time of RFCI module of EM test Dito, to meet Dell ESD requirement, is 0.25 ns +/- 30%
ESD Generator Verification
Test Setup
Test setup: 非接地設備
(White Goods)、消費性產品(Consumer Products) 及通訊產品 (Telecom) 製造商所引用的測試標準 White Goods - 電冰箱、洗衣機、爐具等 Consumer Proucts - 電視機、音響設備等
法規差異
Immunity Generic Standard for Residential, Commercial and Light Industry environment
3. 依照測試規格,測試電壓值由正、負極性,由低而高依序執行,其中 Contact Discharge 測試(含Direct 及Indirect) 及Air Discharge 測 試每一個測試點Discharge至少10次,每次至少間隔1秒;
4. 依下述模式對EUT 執行靜電放電,並觀察測試過程中EUT各項功 能是否正常;
Rise time of the
discharge current
2kV to 16.5kV Positive
5 ns ±30 %
up to 8 kV ( nominal ) for contact discharge up to 15 kV (nominal) for Air discharge Positive and negative
▪
up to 15 kV (nominal) for air discharge;
▪ tolerance of the output voltage indication: ±5 %;
▪ polarity of the output voltage: positive and negative;
▪ holding time: at least 5 s;
的四周至少50 cm 以上 ▪ EUT 和測試空間的牆壁及任何金屬物必須至少保持1 米以上 ▪ HCP 大小為1.6 m x 0.8 m( VCP 大小為50 cm x 50 cm ), 且必須置於木質桌上,
EUT和HCP 間必須以一0.5 mm 的絕緣物質阻隔 ▪ 靜電槍Grounding metal strap 必須確實接地。(通常長度為2 米以內) ▪ 桌上型待測物必須置於一80 cm 高之木質桌上且此桌子必須于Ground
引用的ESD測試規格 ▪ 被歐聯引用之規格稱為EN 61000-4-2 ▪ IEC 61000-4-2 :2001(=IEC 61000-4-2 :1995 +A1 :1998 +A2 :2000)
2003年起強製執行
▪ ANSI C63.16 ANSI - American National Standards Institute廣泛被美國白色貨物
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:
測試場地注意要點
▪ 測試前必須確認Ground Plane接地螺絲未松脫, HCP/VCP接地阻抗470k Ω是否 正確是否正確。
▪ 測試場地必須控制溫濕度, 值為︰Ambient Temperature ︰15 ℃ to 35 ℃ Relative Humidity ︰30% to 60%
天機器使用前必需進行Spot Check, 確認output 正常 ▪ Ground Reference Plane必須置於地上, 且其大小必須大于EUT 或coupling plane
判定標準
▪ 測試前須確認EUT 功能, 測試完須再確認一次, 以防止誤判。
▪ 一般確認項目包括:a.基本Mode及狀態確認; b. 週邊動作確認; c. 軟體執行確認; d.數據顯示及傳輸確認; e. 語音確認
針對EUT上所有導電表面(Direct Discharge)及HCP/VCP (Indirect Discharge)作測試, “靜電槍頭” Discharge Tip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,如此反覆執行直到測試完成;
▪ discharge, mode of operation : single discharge (time between successive discharges at least 1 s);
The waveform of the output current of the ESD generator
0.7 to 1 ns
法規差異
▪ IEC 61000-4-2 :1995 VS IEC 61000-4-2 :2001 ▪ 增加7.試驗配置中對非接地設備(class II)的試驗方法
(7.1.3 Test method for ungrounded equipment)
▪ 部份增加8.3.1直接施加放電試驗程式中對不可直接施加 放電的限制, 對塑膠件產品直接定義只打AIR Discharge, 並推薦I/O port放電點 (8.3.1 Direct application of discharges to the EUT)
AIR: Contact: ±8kV ±4kV
Energy storage capacitor
150 pF ±10%
150 pF ±10%
Discharge resistor
150 Ω ±5 %
330 Ω ±10 %
Criteria B
Output voltage
Polarity of the output
Reference Plane 上
測試步驟
1. 測試Sample依其正常功能, 配合週邊組成Test Configuration, 測試 時按典型使用下, 執行每種功能, 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格使用;
2. 依產品架構選定測試點, 所有可能放電的位置都必須列為測試點;
凳子上人員移動
6,000
800
從塑膠管移去DIPS
2,000
700
從乙烯樹脂箱中移去DIPS 11,500 4,000
從泡沫處移去DIPS
14,500 5,000
從電路板移去氣泡袋
26,000 20,000
在泡沫盒子放置電路板
21,000 11,000
Data from AT&T ESD Control Handbook July 1999
環境(Environment)
測試環境為了減低因環境參數所造成測試結果之差異
溫度(ambient temperature)
15 ℃ to 35 ℃
相對濕度(relative humidity)
30 % to 60 %
大氣壓力(atmospheric pressure) 86 kPa ( 860 mbar ) to
VCP, HCP接觸放電
Vertical Coupling ︰VCP 大小為0.5m x 0.5m, 將待測物置於塑膠 墊上, 距VCP 前10cm, 對VCP邊線線中心點作Contact Discharge, 能量是以Coupling 模式去影響待測物, EUT四面都需要測試;
Horizontal Coupling ︰將待測物置於塑膠墊上, 距HCP 10cm 前, 對HCP 執行Contact Discharge, 能量是以Coupling 模式去影響 待測物, EUT 四面都需要測試;
Capacitance: 150pf (100-250pf)
V=Q/C=3uc/150pf=20kV
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)
靜電放電原理介紹
▪ 導體與非導體對地放電效果
▪ 導體因原子架構的外層電子活動性強，接地可完全放電 ▪ 非導體因原子架構的外層電子活動性弱，接地無放電效
106 kPa ( 1060 mbar )
註1: 實驗室中之電磁環境不得影響到測試結果 註2: The Media Charged of Dell Enhanced ESD Test 要求
環境溼度為 20 to 35 % RH
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 ▪ 控制區或鍵盤區之任何位置,或人機界面之任何位
靜電放電抗擾度試驗
(Electrostatic discharge immunity test)
靜電放電原理介紹
▪ ESD----- Electro--Static Discharge ▪ 摩擦生電︰兩種物質間交互作用產生，是一種材質表
面原子因摩擦使外層電子游離化的一種現象，摩擦后 兩物質一帶正電荷，另一帶負電荷 ▪ 電磁感性︰由強大電磁場所產生的效應，使兩物質間 產生形同摩擦生電應，使兩物質一帶正電荷，一帶負 電荷的靜電現象靜電現象。 ▪ 影響摩擦生電的原素︰相對濕度,物質材料,接觸面積, 摩擦頻率 ▪ 人體靜電效應︰人體TOTAL CHARGE: 3uc (1~5uc)
▪ discharge resistance ( Rd): 330 Ω ± 10 %;
▪ charging resistance ( Rc): between 50 MΩ and 100 MΩ;
▪ output voltage: up to 8 kV (nominal) for contact discharge;
5. 按客戶指定的測試點、找點方式、每點放電次數等需求來執行;
6. 對于Class II (沒有Safety Ground) 待測物, 是否必須主動于每次放 電後, 對機殼放電, 再執行下一次放電 ;
7. 依據相關產品測試標準作測試結果判定, 並填具ESD TEST RECORD
Contact Discharge
▪ 部份增加8.3.2.1對水平耦合平面試驗程式的規定 ▪ 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 (9. Evaluation of test results 10. Test Report)
Test Level
ESD Generator
▪ energy storage capacitance ( Cs + Cd): 150 pF ± 10 %;
EN 50082-1:1992
EN 50082-1:1997
Item
Standard
Test
Performance
Specification
Standard
Test Specification
Performance
ESD
IEC 801-2 Air: 8kV
Criteria B
EN 61000-4-2
Air Discharge
針對放電輪無法直接接觸 (Contact) 放電的表面或縫隙則執行 Air Discharge, “靜電槍頭” Discharge Tip請使用圓頭, 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 頭以垂直角度接近並接觸EUT外殼, 完成放電后, 必需將靜電槍 移離EUT外殼, 而后重複充放電測試過程直到整個測試過程結束;
55％ 7,500 3,000 400 400 2,000 3,500 7,000 5,500
測試標準介紹
▪ IEC 61000-4-2 :1995(= IEC 801-2 :1991=EN 61000-4-2 :1995) ▪ IEC - International Electrotechnical Commission 廣泛被世界各國
果
▪ 靜電效應
▪ 硬體破壞: 半導體界面焚毀、IC金屬連接焚毀、場效晶 體管介電崩潰
▪ 類比系統: (如音響)短暫停止 ▪ 軟體破壞: 邏輯錯誤、系統重置、數據損失、程式損失
典型的靜電電壓(VOLTS)
事例 走過地毯
相對濕度 10％ 40％
35,000 15,000
走過氧乙烯地板
12,000 5,000
The rise time of RFCI module of EM test Dito, to meet Dell ESD requirement, is 0.25 ns +/- 30%
ESD Generator Verification
Test Setup
Test setup: 非接地設備
(White Goods)、消費性產品(Consumer Products) 及通訊產品 (Telecom) 製造商所引用的測試標準 White Goods - 電冰箱、洗衣機、爐具等 Consumer Proucts - 電視機、音響設備等
法規差異
Immunity Generic Standard for Residential, Commercial and Light Industry environment
3. 依照測試規格,測試電壓值由正、負極性,由低而高依序執行,其中 Contact Discharge 測試(含Direct 及Indirect) 及Air Discharge 測 試每一個測試點Discharge至少10次,每次至少間隔1秒;
4. 依下述模式對EUT 執行靜電放電,並觀察測試過程中EUT各項功 能是否正常;
Rise time of the
discharge current
2kV to 16.5kV Positive
5 ns ±30 %
up to 8 kV ( nominal ) for contact discharge up to 15 kV (nominal) for Air discharge Positive and negative
▪
up to 15 kV (nominal) for air discharge;
▪ tolerance of the output voltage indication: ±5 %;
▪ polarity of the output voltage: positive and negative;
▪ holding time: at least 5 s;
的四周至少50 cm 以上 ▪ EUT 和測試空間的牆壁及任何金屬物必須至少保持1 米以上 ▪ HCP 大小為1.6 m x 0.8 m( VCP 大小為50 cm x 50 cm ), 且必須置於木質桌上,
EUT和HCP 間必須以一0.5 mm 的絕緣物質阻隔 ▪ 靜電槍Grounding metal strap 必須確實接地。(通常長度為2 米以內) ▪ 桌上型待測物必須置於一80 cm 高之木質桌上且此桌子必須于Ground
引用的ESD測試規格 ▪ 被歐聯引用之規格稱為EN 61000-4-2 ▪ IEC 61000-4-2 :2001(=IEC 61000-4-2 :1995 +A1 :1998 +A2 :2000)
2003年起強製執行
▪ ANSI C63.16 ANSI - American National Standards Institute廣泛被美國白色貨物
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:
測試場地注意要點
▪ 測試前必須確認Ground Plane接地螺絲未松脫, HCP/VCP接地阻抗470k Ω是否 正確是否正確。
▪ 測試場地必須控制溫濕度, 值為︰Ambient Temperature ︰15 ℃ to 35 ℃ Relative Humidity ︰30% to 60%