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Reliability Testing
IEC静电规范介绍与应用
一枚铁钉是如何导致了一个国家的覆灭?一匹战马铁蹄上少了一枚铁钉,铁钉缺失导致马失前蹄,马失前蹄致使将军折戟,将军折戟输掉一场战争,一场战争覆灭一个国家。可靠性决定成败,产品的可靠性能在我们生活中扮演着非常重要的角色。ESD(静电放电)可视作电子产品的慢性毒药,隐形杀手,它无处不在。ESD能够造成产品潜在性损伤和立即性损伤。手机经常死机、自动关机、话音质量差、杂音大、信号时好时差、按键出错、美国Forrestal航空母舰的飞机上导弹突然点火、英国万吨超级油轮相继发生爆炸,他们共同的原因就是ESD风险。ESD实验项目是我们检测中心重点检测项目之一,对产品的可靠性能的提升扮演着举足轻重的角色,我们将对目前厂内使用的静电规范IEC61000-4-2和车载静电规范ISO10605进行比较,为将来厂内建立符合车载抗静电能力的试验方法做前期准备。
一、测试对象差异
IEC61000-4-2广泛针对电子产品,测试产品对静电的抗干扰能力。
ISO10605针对车载产品静电抗干扰度的试验规程:电子模块试验(实验室环境,设备通电进行)、整车试验、为包装搬运而规定的电子模块敏感度分类试验(实验室环境,设备不通电)。
二、试验环境差异
三、平台搭建差异
IEC61000-4-2只给出了工作状态下的测试配置图,ISO10605标准注明DUT在工作和非工作两种状态下的测试配置,下图为两份标准中DUT通电下工作的平台示意图及平台搭建的一些对比:
四、试验等级差异
ISO10605车载ESD测试规范规定了电子模块、整车(车内)、整车(车外)的测试电压等级,总体来说车载规范比IEC的测试电压等级要严苛的多,现在的整车厂商一般最高电压等级都能达到30KV。下表为两份规范测试电压等级的对比。
五、试验设备差异
参数差异
两种规范仿真不同的放电模型,故在测试参数上有所不同,IEC61000-4-2只有一个电容值和一个电阻值,ISO10605车载规范有两个电容值和两个电阻值,不同的电容值和电阻值组合构成不同的RC组件,就能应用到不同的测试场景。很显然IEC61000-4-2只有一种RC组件(150pF/330Ω),只能模拟出一种人体放电模型。而车载组件就能仿真出四种对受测样品的放电模型:
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模拟人从车外进入车厢内过程中的放电模型,人体还在车外等效储能电容为150pF,放电模型与车形成回路,阻抗增加,等效回路电阻取2000Ω;
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模拟人在车外,通过人体进行放电,这个与IEC61000-4-2放电组件一致为150pF/330Ω,等效于人体的电容电阻;
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模拟人在车厢内,没有接地的情况下对待测物体进行放电模型,在车上容值增加,等效电容取330pf,等效电阻取2000Ω;
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模拟人在车内,人体有进行接地的放电模型,故电容值为330pF,电阻值为330Ω,这种场景是出于人员人身安全考虑进行接地保护(例如在车辆进行维修时,维修人员放电的等效模型)。
以下分别为车载规范中的四种车载组件应用场合和参数对比。
配件差异
直接放电有两种形式,空气式放电及接触式放电。两种方式对静电发生器放电枪头要求也不同,进行空气式放电为圆形枪头,模拟手指对设备的非接触式直接放电;接触式放电仿真对金属物体直接接触类型的直接放电,枪头为尖头。车载比较严苛,打的电压等级比较高,放电电压超过15KV时,为了避免提早放电,需要采用较大的金属枪头(直径20mm - 30mm),ISO10605枪头直径允许的误差范围要比IEC61000宽松,IEC61000则对枪头的内外径只能为-0.05mm以内,ISO10605规定枪头内外径的误差为±1mm以内,下图为两份规范对枪头大小规格要求。
六、试验实施差异
IEC61000和ISO10605和规定在测试的操作手法上也有所差异,放电枪对受测样品放电在两份规范上都要求要与受测样品的表面垂直,车载规范中规定如果在实际中难以做到垂直也必须做到与受测样品的平面夹角要在45°以上。实施差异如下:
七、校准标准波形差异
对于电压等级的校正,因为电压等级高,又是瞬间完成放电,我们很难对电压的大小进行测试,所以校正的时候我们只能捕捉电流的时间曲线看是否能够符合规范要求。下图为两份标准规范波形图的对比。
下一条:
水接触角测量差异验证与研究
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