Techniky testování ESD pistolí pro hodnocení elektronických součástí

Úvod
Elektrostatický výboj (ESD) je hlavní hrozbou pro elektroniku, protože může způsobit poruchy, nižší spolehlivost a vyšší záruční náklady. Elektronické součástky musí projít přísným testováním pomocí speciálního nástroje, jako je např ESD pistole aby byla zaručena jejich odolnost proti ESD incidentům.

V tomto článku je diskutováno několik metod měření odolnosti elektronických součástek vůči ESD a jejich celkové výkonnosti. Nahlédnutí do těchto metod umožňuje inženýrům vytvářet spolehlivé Ochrana ESD řešení a vyberte komponenty, které odpovídají předpisům.

Přehled testování ESD zbraně:
Testování elektrostatického výbojového děla zahrnuje umístění elektronických součástek prostřednictvím simulovaných ESD událostí, zatímco je prostředí pečlivě monitorováno a regulováno. Účelem těchto testů je zjistit, jak dobře se součástky dokážou vyrovnat s ESD namáháním a přitom stále fungovat, jak bylo předpovězeno, navzdory testovacím podmínkám. IEC 61000-4-2 a ANSI/ESD S20.20 jsou dva příklady průmyslových standardů, které jsou často dodržovány během testování, aby byly zajištěny konzistentní a spolehlivé výsledky. IEC 61000-4-2 je také příkladem normy, která byla vyvinuta Mezinárodní elektrotechnickou komisí.

Testování modelu lidského těla (HBM):
Při provádění experimentů s elektrostatickým výbojem (ESD) se k simulaci lidského kontaktu používá přístup modelu lidského těla (HBM). Výboj z ESD děla jde přes rezistor s přednastavenou hodnotou a poté do DUT. Inženýři používají kritéria, která berou v úvahu jak průběh výboje, tak energetické úrovně, aby vyhodnotili, zda je komponenta schopna odolat účinkům namáhání ESD. Citlivost součásti na elektrostatický výboj (ESD) se vyhodnocuje pomocí testu manipulace, montáže a používání (HBM). Tento test měří, jak snadno může být součást poškozena.

Testování modelu stroje (MM):
Elektrostatické výboje (ESD), ke kterým dochází během výrobních procesů, jako je automatizovaná montáž nebo testování, jsou primárním cílem testování modelu stroje (MM). Na rozdíl od testování HBM tato metoda využívá ESD pistoli s nižším odporem a rychlejším časem výboje. Testování MM vyhodnocuje životnost součásti simulací událostí rychlého vybití, které mohou nastat v důsledku nabitého zařízení nebo automatizovaných postupů.

Testování modelu nabitého zařízení (CDM):
Události elektrostatického výboje (ESD), které mohou nastat, když nabitá součástka přijde do kontaktu s uzemněným předmětem, jsou simulovány pomocí testovací metody Charged-Device Model (CDM). Na rozdíl od použití externího rezistoru při HBM a MM testování, ESD pistole je vybíjen přímo do kolíků nebo vodičů součásti během testování CDM. Když se součásti mohou během výroby, přepravy nebo manipulace dostat do kontaktu s vodivými povrchy, tento přístup vyhodnotí, jak jsou náchylné k ESD incidentům.

Testovací úrovně a průběhy:
Vzhledem k tomu, že an ESD pistole test je založen na standardní sadě testovacích úrovní a křivek, výsledky různých testů ESD pistolí lze vzájemně spolehlivě porovnávat. Maximální množství energie a napětí, které mohou být aplikovány na testovanou součást, jsou uvedeny níže. Pouze tyto hodnoty lze použít. Testovací křivky, které definují tvar a trvání pulzu ESD, zobrazují mnoho událostí ESD, které mohou nastat. Pokud součást vyhovuje konkrétním úrovním a průběhům, pak může být možné dosáhnout požadovaného stupně odolnosti vůči ESD.

Předběžné testování shody:
Předběžné testování shody, které slouží jako nezbytný předpoklad pro přísnější testování shody, poskytuje inženýrům schopnost vyhodnotit výkon součástí a identifikovat potenciální problémové oblasti. Vyžaduje podrobit komponenty sérii testů ESD, z nichž některé jsou přísnější než standardy stanovené průmyslem. Předběžné testování shody poskytuje příležitost k posouzení účinnosti opatření ochrany ESD použitých při návrhu součásti. To otevírá dveře pro iterativní vylepšení, která mají být provedena za účelem zvýšení odolnosti proti ESD.

Testování shody:
Cílem testování shody s ESD je zajistit, aby si testovaný komponent zachoval požadovanou úroveň odolnosti vůči ESD, jak je definováno platnými normami. Aby byla zaručena spolehlivost a objektivita, jsou tyto testy často prováděny v akreditovaných laboratořích nebo zkušebních zařízeních. Výrobci komponent mohou prokázat soulad s ESD a odlišit své zboží od konkurence pomocí údajů získaných testováním souladu.

Testovací sestavy a vybavení:
Aby byly výsledky testování ESD ruční zbraně přesné a opakovatelné, je nutné použití vhodných testovacích sad a vybavení. Pracovní stoly, testovací přípravky a uzemňovací systémy, které jsou odolné vůči elektrostatickému výboji (ESD), jsou často k vidění v kontrolovaných testovacích prostředích. ESD dělo je nezbytnou součástí vyhodnocovacího postupu a musí procházet periodickou kalibrací, aby poskytlo výsledky, které jsou spolehlivé a přesné. Osciloskopy a napěťové sondy jsou dva příklady specializovaných měřicích přístrojů, které se používají v procesu analýzy křivek ESD a také odezvy součásti na křivky ESD.

Výzvy a zmírnění testů ESD:
Inženýři musí překonat řadu překážek, aby získali spolehlivá zjištění z testování ESD. Mezi problémy, kterým čelí mnoho lidí, patří:

1. Variabilita ESD pistole: Tvar vlny výboje, doba náběhu a úrovně vybíjecího napětí z pistolí ESD se mohou lišit v závislosti na výrobci nebo typu. Konzistence a reprodukovatelnost výsledků testů závisí na kvalitě a přesnosti ESD pistole.
2. Uzemnění a rušení šumem: Ke snížení dopadu faktorů prostředí na testování elektrostatických výbojů (ESD) je nezbytné správné uzemnění a kontrola hluku. Použití připojení s nízkou impedancí a specializovaných uzemňovacích bodů jsou příklady účinných přístupů k uzemnění, které snižují rušení a zaručují přesné odečty.
3. Citlivost součásti: Vliv ESD na různé elektrické součásti se liší. Výběr vhodných testovacích úrovní a průběhů pro přesné posouzení vyžaduje pečlivé zvážení specifikací v technickém listu komponenty, hodnocení ESD a požadavků aplikace.
4. Úvahy o zkušebním zařízení: Parazitní kapacita a indukčnost zavedená zkušebním zařízením použitým k připojení ESD pistole ke komponentě může zkreslit zjištění. Minimalizace těchto dopadů a zajištění stabilních testovacích podmínek vyžaduje pečlivý návrh a optimalizaci testovacího přípravku.

Doporučené postupy testování ESD:
Osvědčené postupy pro testování elektrostatickým výbojem (ESD), které by inženýři měli dodržovat:

Shoda se standardy: Konzistentních a přesných výsledků testů lze dosáhnout dodržováním zavedených průmyslových standardů, jako jsou např IEC 61000-4-2 a ANSI/ESD S20.20.

Vývoj testovacího plánu: Vytvořte podrobný testovací plán včetně zamýšlených testovacích úrovní, průběhů a metod měření ESD testování. LISUN poskytuje nejlepší ESD zbraně.

Nastavení opakovatelného testu: Vytvořte stabilní testovací prostředí uzemněním, izolací a řízením hluku, abyste zajistili spolehlivé výsledky.

Kalibrace a ověřování: Přesnost a konzistentnost výsledků zkoušek závisí na pravidelné kalibraci a ověřování ESD pistole a měřicího zařízení.

Dokumentace a podávání zpráv: Zaznamenejte provedené testy, výsledky a jakékoli vznesené obavy nebo pozorování. Tento záznam je užitečný pro kontrolu souladu a řešení problémů.

Závěr:
Metody využívající an ESD pistole jsou klíčové pro měření ESD odporu a funkčnosti elektronických součástek. Inženýři mohou určit, zda je komponent odolný, kde jsou jeho slabiny a jaký druh ESD ochrany potřebuje, tím, že jej vystaví řízeným ESD událostem. Pomocí testovacích metod HBM, MM a CDM lze testovat a vyhodnocovat různé situace ESD v reálném světě.

Aby byla zaručena shoda s normami a předpisy, provádí se předběžná kontrola a testování shody. Inženýři mohou zlepšit kvalitu produktů, spolehlivost a spokojenost zákazníků v odvětví elektronických součástek dodržováním osvědčených postupů a řešením překážek testování, aby bylo dosaženo přesných a spolehlivých výsledků testů ESD.

Lisun Instruments Limited byl nalezen LISUN GROUP v 2003. LISUN systém jakosti je přísně certifikován podle ISO9001:2015. Jako členství v CIE LISUN produkty jsou navrženy na základě CIE, IEC a dalších mezinárodních nebo národních norem. Všechny produkty prošly certifikátem CE a byly ověřeny laboratoří třetí strany.

Naše hlavní produkty jsou Goniofotometr, Integrace koule, Spektroradiometr, Generátor přepětí, Simulátorové zbraně ESD, Přijímač EMI, Testovací zařízení EMC, Elektrický bezpečnostní tester, Environmentální komora, teplotní komora, Klimatická komora, Tepelná komora, Test na solný postřik, Zkušební komora na prach, Vodotěsný test, Test RoHS (EDXRF), Test žárového drátu  a  Test s plamenem jehly.

Pokud potřebujete podporu, neváhejte nás kontaktovat.
Technické oddělení: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Obchodní oddělení: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagy:ESD61000-2