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홈 뉴스 IEC EN 61000-4-2에 따른 정전기 방전(ESD) 내성 테스트

13 10 월 2022 776보기 저자: 루트

IEC EN 61000-4-2에 따른 정전기 방전(ESD) 내성 테스트

1. ESD 내성 시험의 일반적인 문제에 대한 대책 및 시정 조치
1.1 정전기 방전 형성 메커니즘 및 전자 제품에 대한 피해
유전율이 다른 두 물질이 서로 마찰할 때 두 물체에 양전하와 음전하가 축적되어 정전기가 형성됩니다. 인체에 관한 한 의복과 피부 사이의 마찰에 의해 발생하는 정전기는 인체에 대전을 일으키는 주요 원인 중 하나이다. 정전기 소스가 다른 물체와 접촉할 때 전압에 대응하는 전하의 흐름이 있습니다. 이 고속 전력의 전송은 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 전압, 전류 및 전자기장을 생성합니다. 정전기 방전.

전자 제품의 생산 및 사용에서 작업자는 가장 활발한 정전기 발생원이며 일정량의 전하를 축적할 수 있습니다. 인체가 지면에 연결된 부품 및 장치를 만지면, 정전기 방전 생성됩니다. 정전기 방전 일반적으로 ESD로 표시됩니다. 정전기 방전 접지에 연결된 부품 및 장치를 만졌을 때 발생합니다. 정전기 방전 일반적으로 ESD로 표시됩니다. ESD 전자 장비의 심각한 손상 또는 오작동을 일으킬 수 있습니다.

대부분의 반도체 장치는 다음으로 인해 쉽게 손상됩니다. 정전기 방전, 특히 LSI 장치는 더 취약합니다. 정전기로 인한 장치 손상에는 명시적 손상과 암시적 손상의 두 가지 종류가 있습니다. 그 당시에는 숨겨진 손상이 눈에 띄지 않았지만 장치는 과전압 및 고온과 같은 조건에서 더 취약하고 쉽게 손상되었습니다.

두 가지 주요 손상 메커니즘 ESD 장치에서 발생하는 열로 인한 장치의 열적 고장입니다. ESD 에 의해 유도된 고전압으로 인한 전류 및 절연파괴 ESD. ESD는 회로 손상을 쉽게 일으킬 뿐만 아니라 전자 회로를 방해할 수도 있습니다. 방해하는 두 가지 방법이 있습니다. ESD 회로.

하나는 전도 방식입니다. 회로의 특정 부분이 방전 경로를 형성하는 경우, 즉, ESD 장치의 회로에 연결되고 ESD 전류는 통합 칩의 입력단을 통해 흐르고 간섭을 일으킵니다.

다른 형태의 ESD 간섭은 방사 간섭입니다. 즉, 첨두 전류가 발생하는 동안 스파크와 함께 발생합니다. 정전기 방전, 이 전류에는 풍부한 고주파 성분이 포함되어 있습니다. 이것은 복사 자기장과 전기장을 생성하여 주변 회로의 다양한 신호 루프에 간섭 기전력을 유발할 수 있습니다. 간섭 기전력은 논리 회로의 임계값 레벨을 초과하여 잘못된 트리거링을 유발할 수 있습니다. 방사 간섭의 크기는 정전기 방전 지점에서 회로까지의 거리에 따라 달라집니다. 에 의해 생성된 자기장 ESD 거리의 제곱으로 감쇠합니다. . 에 의해 생성된 전기장 ESD 거리에 따라 세제곱으로 감소합니다. 거리가 가까우면 전기장과 자기장이 모두 강합니다. 언제 ESD 발생하면 일반적으로 가까운 위치의 회로가 영향을 받습니다.

ESD 근거리장에서 방사 결합의 기본 모드는 임피던스에 따라 용량성 또는 유도성일 수 있습니다. ESD 소스와 수신기. 원거리 필드에는 전자기장 결합이 있습니다.

ESD 관련 EMI(전자기 간섭) 에너지 한도 주파수는 1GHz를 초과할 수 있습니다. 이 주파수에서 일반적인 장비 케이블 또는 인쇄 기판 트레이스가 매우 효과적인 수신 안테나가 될 수 있습니다. 따라서 일반적인 아날로그 또는 디지털 전자 장비의 경우 ESD 높은 수준의 소음을 유발합니다.

일반적으로 손상을 입히기 위해서는 ESD 스파크는 회로 와이어에 직접 접촉해야 하며, 방사 결합은 일반적으로 오작동만 유발합니다.

의 영향으로 ESD, 회로의 장치는 전원이 공급되지 않은 상태보다 전원이 공급된 상태에 더 취약합니다.

2. 전자 제품의 정전기 방전 테스트 및 관련 요구 사항
해당 요구 사항 ESD 내성 테스트 사용 환경, 용도 및 ESD 감도가 서로 다른 전자 제품 표준은 다르지만 이러한 표준의 대부분은 직간접적으로 다음을 참조합니다. GB/T17626.2- 1998년(idt IEC 61000-4-2:1995): “정전기 방전 내성 시험 전자파적합시험 및 측정기술의 국가전자파적합성 기본규격”에 따라 시험방법에 따라 시험을 실시합니다. 다음은 표준의 내용, 시험 방법 및 관련 요구 사항을 간략하게 소개합니다.

ESD61000-2_정전기 방전 시뮬레이터

2.1 테스트 개체:
이 표준은 장치, 시스템, 하위 시스템 및 외부 장비를 다룹니다. 정전기 방전 환경 및 설치 조건.

2.2 테스트 내용t:
다양한 원인이 있습니다 정전기 방전, 그러나 이 규격은 주로 낮은 습도 조건에서 마찰과 같은 요인을 통해 작업자에 의한 정전기 축적을 설명합니다. 작업자 및 인접 물체로부터 직접 정전기 방전을 받는 전자 및 전기 장비에 대한 내성 요구 사항 및 테스트 방법.

2.3. 테스트 목적:
정전기 간섭에 저항하는 단일 장치 또는 시스템의 기능을 테스트합니다. 시뮬레이션: (1) 장비를 만질 때 작업자 또는 물체의 방전. (2) 사람이나 물체를 인접한 물체로 방출하는 것.

2.4. 실험 방법:
이 표준에는 접촉 방전 방법과 공기 방전 방법의 두 가지 테스트 방법이 지정되어 있습니다. 접촉방전이 선호되는 시험방법이며 접촉방전을 사용할 수 없는 경우 공기방전을 사용한다.

접촉방전법: 시험발생기의 전극을 피시험기기에 접촉시킨 상태에서 발생기의 방전스위치에 의해 방전을 일으키는 시험방법.

공기방전법 : 시험발생기의 충전전극을 피시험기기에 가까이 하고 피시험기기를 여기시켜 스파크에 의해 방전시키는 시험방법.

2.5 테스트 환경:
이 표준은 공기 배출에 대한 환경 조건을 지정합니다.
주위온도: 15℃~35℃, 상대습도: 30%~60%RH, 대기압: 86kPa~106kPa
이 표준은 접촉 방전에 대한 특정 환경 조건을 지정하지 않습니다.

2.6. 테스트 구현:
구현 장소: 직접 방전은 테스트 중인 장비를 정상적으로 사용하는 동안 작업자가 만질 수 있는 지점 또는 표면에 적용됩니다. 간접 방전은 수평 결합 플레이트와 수직 결합 플레이트에 적용됩니다.

직접 방전은 다음을 시뮬레이션합니다. 정전기 방전 작업자가 테스트 중인 장치와 직접 접촉할 때 발생합니다. 간접 방전은 수평 및 수직 결합 플레이트를 방전하여 작업자가 테스트 중인 장치 근처에 배치되거나 설치된 물체를 방전할 때 발생하는 상황을 시뮬레이션합니다.

직접 방전의 경우 접촉 방전이 선호되는 형태입니다. 접촉방전을 사용할 수 없는 곳(표면이 절연층으로 코팅된 곳, 컴퓨터 키보드 틈 등)에서만 공극(공기)방전을 대신 사용합니다. 간접 방전: 접촉 방전 방법을 선택합니다.

시험 전압은 낮은 값에서 높은 값까지 점차적으로 증가해야 합니다.
다른 제품 또는 제품군 표준에는 제품의 특성에 따라 테스트 구현에 대한 특정 조항이 있을 수 있습니다.

2.7 테스트 결과:
경우 정전기 방전 테스트 실패하면 다음과 같은 결과가 발생할 수 있습니다.
(1) 반도체 소자의 손상은 에너지 교환에 의해 직접적으로 발생합니다.
(2) 방전으로 인한 전기장과 자기장이 변화하여 장비의 오작동을 일으킵니다.

ESD61000-2 정전기 방전 발생기 방전 전류 파형

3. 전자제품의 정전기 방전 대책 및 개선점:
ESD 생성 EMI(전자기 간섭)가 전자 제품 또는 장치에 미치는 영향을 줄이는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 설계 프로세스를 통해 장치의 고유한 EMI를 증가시킵니다. ESD 내성.

ESD 일반적으로 제품 자체가 노출된 전도성 물체 또는 인접한 전도성 물체에서 발생합니다. 장비의 경우 정전기 방전이 발생하기 쉬운 부품은 케이블, 키보드, 노출된 금속 프레임 및 장비 쉘의 구멍, 구멍 및 틈입니다.

일반적인 개선 방법은 입력 지점과 접지와 같은 제품 ESD 발생 또는 침입 위험 지점 사이에 과도 보호 회로를 설정하는 것입니다. 이러한 회로는 ESD 유도 전압이 한계를 초과할 때만 작동합니다. 보호 회로는 복수의 전류 션트 유닛을 포함할 수 있다.

ESD 보호의 목적을 달성할 수 있는 다양한 회로가 있지만 선택 시 다음 원칙을 고려해야 하며 성능과 비용 간의 균형을 유지해야 합니다. ESD 간섭의 특성에 따라 결정되는 속도가 빠릅니다. 그것은 큰 전류의 통과에 대처할 수 있습니다. 과도 전압은 양극과 음극 모두에서 발생합니다. 신호 증가의 용량성 및 저항성 효과는 허용 범위 내에서 제어됩니다. 부피 계수가 고려됩니다. 제품 비용 요소가 고려됩니다.

4. ESD 일반대책지침:
(1) 민감한 CMOS 및 MOS 장치에 보호 다이오드를 추가합니다.
(2) 민감한 전송 라인(접지선 포함)에 수십 옴 저항 또는 페라이트 비드를 끈으로 묶습니다.
(3) 정전기 보호 표면 코팅 기술을 사용하여 ESD가 코어를 방전하는 것을 어렵게 하며 이는 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다.
(4) 차폐 케이블을 사용하십시오.
(5) 민감한 인터페이스에 필터를 설치합니다. 필터를 설치할 수 없는 민감한 인터페이스를 격리하십시오.
(6) 펄스 주파수가 낮은 논리 회로를 선택하십시오.
(7) 쉘 쉴드 및 양호한 접지

Lisun Instruments Limited를(를) 찾았습니다. LISUN GROUP 2003 인치 LISUN 품질 시스템은 ISO9001:2015에 의해 엄격히 인증되었습니다. CIE 회원으로서, LISUN 제품은 CIE, IEC 및 기타 국제 또는 국가 표준을 기반으로 설계되었습니다. 모든 제품은 CE 인증서를 통과했으며 타사 실험실에서 인증했습니다.

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