本帖最后由 jinwenfeng 于 2016-4-14 21:44 编辑
静电测试介绍 静电是开发的头等问题,也是最容易出问题的测试项。首先,为什么需要打静电?我们知道天气干燥的时候,把灯关了脱衣服,会看到啪啪的电火花,这就是衣服上的静电,有时候两个人之间离的比较近时,会发生被电击的现象,这也是静电。人体往往都带有静电,静电电压大小往往跟环境温度和湿度有直接关系,而手机大多时候都是跟人体接触,被静电电击的风险也很大,所以需要进行打静电测试。 打静电使用的是静电模拟发生器+静电枪,枪头有两种,一种是尖头,用来进行接触放电,方便精确定位接触点,保证测试一致性;另一种是圆头,用来进行空气放电,触碰时不会插入孔缝,圆头比尖头更易积累电荷,放电持续时间更长,更容易满足空气放电电压保持5秒以上的要求。 接触放电是,尖头与EUT进行垂直接触后,按下触发开关,按照设定的次数、间隔、自动进行反复的放电,每放一次电,需要用接地线接触EUT金属部分释放一次电荷,避免手机积累太多电荷,电位过高,无法打入静电。 空气放电是,圆头先与EUT保持50cm左右的距离,然后按下触发开关,保持按下的状态,让圆头先充电,然后慢慢接近EUT,直到产生放电,这个过程要2~5秒左右,所以要求放电头保持放电电压5秒以上。 静电测试常见错误 1) 空气放电测试中,有人为了省事,将圆头靠近EUT不动进行反复测试。 分析:这样的做法是及其错误的,因为按下触发开关时,电极迅速充电至高压,充电时间远小于1ns,幅度非常强,导致一个强烈的近场电场辐射施加于EUT上,像LCD和CPU对其就及其敏感,由于测试台的金属耦合平面上有一层绝缘层,放电电流不会很大,这样一个空气ESD测试变成了本不需要的电场辐射测试。如果以此方法测试,则会对EUT提出很高的要求,带来额外的、不必要的成本开销。 2) 空气放电,+10K,手机会重启,但是如果把手机垫在圆珠笔上,+12K都不会出现重启。 分析:静电枪输出经过:1)手机静电通路阻抗RL;2)手机与耦合平面之间的电容C2;最后到达大地形成一个回路,如下图所示。垫高之后,电容变小,则C2分得的电压变大,从而手机上静电通路RL分得的电压变小,从而减小了静电损伤的风险。 解决静电问题,基本上都是减小手机静电通路上的阻抗RL,一般是进行接地处理,这样在整个静电回路中,手机静电通路占的阻抗很小,无法形成大电压,从而避免了静电损伤。
通过TVS管的指标是无法看出TVS管的防静电能力,必须通过示波器测波形,一般TVS管都会给出这个波形,不过有些TVS管没给出:
不同的产品根据实际情况选择合适的放电模型即可,解ESD问题时,需要考虑ESD放电和ESD辐射两种情况,比如很多人以为切断ESD放电路径也可以解决ESD问题,殊不知ESD的辐射也有可能影响电路正常工作,以前遇到过一种情况,将放电处贴上绝缘高温胶带,切断了ESD放电路径,打静电,产品故障几率反而增大了。
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