静电放电抗扰度试验
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106 kPa ( 1060 mbar ) ( 1060 mbar )
注::实验室中之电磁环境不得影响到测试结果
15
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:
IEC 61000-4-2 :2001 (=IEC 61000-4-2 :1995 +A1 :1998+ A2 :2000) 2003年起強制執行
ANSI C63.16
ANSI - American National Standards Institute广泛被美国 白色货物(White Goods)、消费性产品(Consumer Products) 及通讯产品(Telecom) 制造商所引用的测试标准
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TOTAL CHARGE: 3uc (1~5uc)
capacitance: 150pf (100-250pf)
对待测物隔空放电(Air Discharge)
针对放电鎗无法直接接触 (Contact) 放电的表面或缝隙则执行Air Discharge, ““静电枪头” Discharge Tip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。
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..
a. 直接放电
对待测物 (EUT) 接触放电(Contact Discharge)
针对EUT 上所有导电表面(Direct Discharge)及HCP/VCP (Indirect Discharge) 作测试,, “静电枪头” Discharge Tip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18 再次按钮放电, 如此反复执行直到测试完成
between successive discharges at least 1 s);
10
11
12
试验配置
13
试验配置: 非接地設備
14
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(ambient temperature) 15 ℃ to 35 ℃ 相对湿度(relative humidity) 30 % to 60 % 大气压力(atmospheric pressure) 86 kPa ( 860 mbar ) to
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; – discharge, mode of operation : single discharge (time
4
测试标准介绍
IEC 61000-4-2 :1995 ( = IEC 801-2 :1991 = EN 61000-4-2 :1995=GB T 17626.2 -1998 )
IEC - International Electrotechnical Commission 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EN 61000-4-2 中国国家标准 GB T 17626.2 系完全翻译此一国际标准
V=Q/C=3uc/150pf=20KV
2
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)
3
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Βιβλιοθήκη Baidu置、数据损失、程序损失
0.7 to 1 ns
6
法规差异
IEC 61000-4-2 :1995 VS IEC 61000-4-2 :2001
增加7.试验配置中对非接地设备(class II)的试验方法 (7.1.3 Test method for ungrounded equipment)
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AIR Discharge, 并推荐I/O port放电点 (8.3.1 Direct application of discharges to the EUT)
Horizontal Coupling ：将待测物置于塑料垫上, 距HCP 10cm 前前, , 对对HCP 执行 Contact Discharge, 能量是以Coupling 方式去影响待测物, EUT 四面都需要测试
6. 对于Class II (没有Safety Ground) 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。
静电放电抗扰度试验
Electrostatic discharge immunity test
静电放电原理介绍
ESD----- Electro--Static Discharge
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。
7. 依据相关产品测试标准作测试结果判定并填具ESD TEST RECORD
19
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
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Spot Check, 确认output 正常。 Ground Reference Plane必须置于地上, 且其大小必须大于EUT 或
coupling plane的四周至少50 cm 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1.6 m x 0.8 m( VCP 大小为50 cm x 50 cm ), 且必须置于木
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
Discharge resistor
150 pF ±10% 150 Ω ±5 %
EN 61000-4-2
AIR: Contact: ±8kV ±4kV
150 pF ±10%
330 Ω ±10 %
Criteria B
Output voltage
Polarity of the output
Rise time of the
White Goods - 电冰箱、洗衣机、炉具等电冰箱、洗衣机、等
Consumer Products - 电视机、音响设备等
5
法规差异
Immunity Generic Standard for Residential, Commercial and Light Industry environment
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. Evaluation of test results 10. Test Report) 7
TEST LEVEL
8
9
ESD Generator
– energy storage capacitance ( Cs + Cd): 150 pF ±10 %; – 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;
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
Energy storage capacitor
A 级定义 (Performance Criteria A )
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Permission level 执行测试, 以验证其真实性,, 并记录于Report 中。
b. 间接放电
对耦合平面板(coupling plane) 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:
Vertical Coupling ：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Contact Discharge, 能量是以 Coupling 方式去影响待测物, EUT 四面都需要测试。
16
测试场地注意要点
测试前必须确认Ground Plane接地螺丝未松脱, HCP/VCP接地阻抗470k Ω 是否正确是否正确。
测试场地必须控制温湿度, 值为：Ambient Temperature ：15 ℃ to 35 ℃℃ Relative Humidity ：30% to 60%
质桌上, EUT和HCP 间必须以一0.5 mm 的绝缘物质阻隔 静电枪Grounding metal strap 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一80 cm 高之木质桌上且此桌子必须于Ground
Reference Plane 上
17
测试步骤
1. 测试Sample依其正常功能, 配合外围组成Test Configuration, 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Contact Discharge 测试, (含Direct 及Indirect) 及Air Discharge 测试每一个测试点Discharge至少10 次, 每次至少间隔1 秒, (若依Product standard, 如YD 1215 有特别要求,,优先依照其规 定)
注::实验室中之电磁环境不得影响到测试结果
15
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:
IEC 61000-4-2 :2001 (=IEC 61000-4-2 :1995 +A1 :1998+ A2 :2000) 2003年起強制執行
ANSI C63.16
ANSI - American National Standards Institute广泛被美国 白色货物(White Goods)、消费性产品(Consumer Products) 及通讯产品(Telecom) 制造商所引用的测试标准
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TOTAL CHARGE: 3uc (1~5uc)
capacitance: 150pf (100-250pf)
对待测物隔空放电(Air Discharge)
针对放电鎗无法直接接触 (Contact) 放电的表面或缝隙则执行Air Discharge, ““静电枪头” Discharge Tip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。
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..
a. 直接放电
对待测物 (EUT) 接触放电(Contact Discharge)
针对EUT 上所有导电表面(Direct Discharge)及HCP/VCP (Indirect Discharge) 作测试,, “静电枪头” Discharge Tip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18 再次按钮放电, 如此反复执行直到测试完成
between successive discharges at least 1 s);
10
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12
试验配置
13
试验配置: 非接地設備
14
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(ambient temperature) 15 ℃ to 35 ℃ 相对湿度(relative humidity) 30 % to 60 % 大气压力(atmospheric pressure) 86 kPa ( 860 mbar ) to
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; – discharge, mode of operation : single discharge (time
4
测试标准介绍
IEC 61000-4-2 :1995 ( = IEC 801-2 :1991 = EN 61000-4-2 :1995=GB T 17626.2 -1998 )
IEC - International Electrotechnical Commission 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EN 61000-4-2 中国国家标准 GB T 17626.2 系完全翻译此一国际标准
V=Q/C=3uc/150pf=20KV
2
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)
3
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Βιβλιοθήκη Baidu置、数据损失、程序损失
0.7 to 1 ns
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法规差异
IEC 61000-4-2 :1995 VS IEC 61000-4-2 :2001
增加7.试验配置中对非接地设备(class II)的试验方法 (7.1.3 Test method for ungrounded equipment)
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AIR Discharge, 并推荐I/O port放电点 (8.3.1 Direct application of discharges to the EUT)
Horizontal Coupling ：将待测物置于塑料垫上, 距HCP 10cm 前前, , 对对HCP 执行 Contact Discharge, 能量是以Coupling 方式去影响待测物, EUT 四面都需要测试
6. 对于Class II (没有Safety Ground) 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。
静电放电抗扰度试验
Electrostatic discharge immunity test
静电放电原理介绍
ESD----- Electro--Static Discharge
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。
7. 依据相关产品测试标准作测试结果判定并填具ESD TEST RECORD
19
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
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Spot Check, 确认output 正常。 Ground Reference Plane必须置于地上, 且其大小必须大于EUT 或
coupling plane的四周至少50 cm 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1.6 m x 0.8 m( VCP 大小为50 cm x 50 cm ), 且必须置于木
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
Discharge resistor
150 pF ±10% 150 Ω ±5 %
EN 61000-4-2
AIR: Contact: ±8kV ±4kV
150 pF ±10%
330 Ω ±10 %
Criteria B
Output voltage
Polarity of the output
Rise time of the
White Goods - 电冰箱、洗衣机、炉具等电冰箱、洗衣机、等
Consumer Products - 电视机、音响设备等
5
法规差异
Immunity Generic Standard for Residential, Commercial and Light Industry environment
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. Evaluation of test results 10. Test Report) 7
TEST LEVEL
8
9
ESD Generator
– energy storage capacitance ( Cs + Cd): 150 pF ±10 %; – 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;
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
Energy storage capacitor
A 级定义 (Performance Criteria A )
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Permission level 执行测试, 以验证其真实性,, 并记录于Report 中。
b. 间接放电
对耦合平面板(coupling plane) 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:
Vertical Coupling ：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Contact Discharge, 能量是以 Coupling 方式去影响待测物, EUT 四面都需要测试。
16
测试场地注意要点
测试前必须确认Ground Plane接地螺丝未松脱, HCP/VCP接地阻抗470k Ω 是否正确是否正确。
测试场地必须控制温湿度, 值为：Ambient Temperature ：15 ℃ to 35 ℃℃ Relative Humidity ：30% to 60%
质桌上, EUT和HCP 间必须以一0.5 mm 的绝缘物质阻隔 静电枪Grounding metal strap 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一80 cm 高之木质桌上且此桌子必须于Ground
Reference Plane 上
17
测试步骤
1. 测试Sample依其正常功能, 配合外围组成Test Configuration, 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Contact Discharge 测试, (含Direct 及Indirect) 及Air Discharge 测试每一个测试点Discharge至少10 次, 每次至少间隔1 秒, (若依Product standard, 如YD 1215 有特别要求,,优先依照其规 定)