靜電放電ESD測試簡介

 　　當帶電物體接觸不同電位的另一物體時，兩個物體之間的電荷均衡。發生這種情況時的電壓v（t）和電流i（t）瞬態如下圖所示，瞬變的幅度和波形取決于電流路徑中的電壓差和總阻抗。脈沖將被感應并可能產生可能影響附近電子電路的信號。

ESD測試標準

　　如果通過產品的放電電流試圖采取包括氣隙的路徑，則在設備內可能發生二次放電。間隙上的電壓增加，直到間隙發生故障。

 　　設計中用于避免ESD問題的一些步驟是：

a）選擇對短暫瞬變無響應的電路配置。

b）布置PCB圖案以小化關鍵節點處的感應電壓。

c）防止不可避免的放電瞬變耦合到電路和電纜中。

d）盡可能設計外殼以防止發生排放。

 　　ESD測試符合IEC 61000-4-2

　　IEC 61000-4-2是抗擾度ESD測試的標準。它在稱為ESD槍的手持發生器的指定電壓電平下施加定義的電流波形。

 　　它使用由高壓電源提供的電容器，其充電電壓通過接觸點通過串聯阻抗放電到地。使用兩種放電方法。它們是接觸放電和空氣放電。

　　ESD測試-接觸放電

　　在接觸放電方法中，應力可以直接施加到EUT或鄰近EUT的耦合平面。在每個測試脈沖之前，電容器充電到所需的電平，但其電壓通過真空繼電器保持在發生器的探頭上。

　　將探針應用于EUT或耦合平面上的適當選擇的點。然后觸發發電機，使繼電器觸點閉合，電容器電壓通過探頭施加到EUT。

 　　當電壓通過發生器，EUT和接地平面的組合串聯阻抗放電時，這會產生電流脈沖。在每個位置以適當的極性和水平重復該動作所需的次數。

 　　ESD測試-空氣放電

 　　相同的發電機用于空氣放電方法，但具有圓形而不是尖的探針尖端。電容器如前所述充電到所需的電平，但電壓現在連續施加到探頭上，探頭遠離EUT。

 　　對于每個測試脈沖，尖端被巧妙地提升到EUT上的選定點，直到它接觸為止。就在此之前，尖端和EUT之間的氣隙將被擊穿并且放電電流將流動，如前所述受到發電機的組合串聯阻抗，氣隙，EUT和返回路徑的限制。

 　　同樣，在每個位置以適當的極性和水平重復動作所需的次數。

　　靜電放電ESD測試布局

 　　ESD脈沖具有亞納秒的上升時間，因此射頻布局預防措施至關重要。

 　　1.測試必須重新創建實際發現的快速上升時間，因為這是決定放電通過EUT的路徑和EUT本身的響應的重要參數。接地參考平面（GRP）是設置的組成部分，發電機的返回引線必須與其良好連接，因為此連接形成電流返回路徑的一部分。

 　　2.測試的間接放電部分使用另外兩個不同于GRP的平面，稱為水平耦合平面（HCP）和垂直耦合平面（VCP）。這些飛機的放電模擬了從現實生活中放射到附近物體的輻射場所產生的應力。

　　3.每個耦合平面通過電阻引線連接到GRP，以確保任何電荷在幾微秒內流出。這些引線的結構至關重要：每端應靠近一個電阻，使它們之間的引線長度與連接隔離，并且與它的雜散耦合被中和。

　　4.雖然額定功率并不重要，但電阻器本身應能承受高脈沖dV/dt而不會損壞，因此碳成分類型適合。

 　　5.對于幾十納秒的ESD事件，該平面承載全應力電壓，該電壓電容耦合到EUT。從平面到EUT以外的物體的任何雜散電容都會修改平面的電壓和電流波形，從而修改所施加的應力。

　　6.因此，重要的是在EUT周圍保持至少1米的凈空間，這意味著桌面設置與墻壁或其他物體有一些分離。

　　7.同樣，從VCP到EUT的分離規定為10cm;即使這個距離的微小變化也會導致與EUT的耦合發生很大的變化，因此控制它的便利方法，例如平面表面上的塑料10cm間隔物，是有幫助的。

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