Tutto quello che devi sapere sui test di scarica elettrica

Scarica elettrostatica
Scarica elettrostatica (ESD) è definito dalla CEI come “un trasferimento di carica elettrica tra corpi a potenziale elettrostatico variabile in prossimità o per contatto diretto” secondo IEC 61000-4-2 standard.

ESD61000-2_Simulatore di scariche elettrostatiche

In che modo i dispositivi sono soggetti a test di scarica elettrica
Test ESD gli standard stanno creando un quadro uniforme e ripetibile per valutare le prestazioni delle apparecchiature elettriche ed elettroniche quando esposte a scariche elettrostatiche.

Uno di compatibilità elettromagnetica (EMC) i test utilizzati su componenti o componenti elettrici sono i test di scarica elettrostatica (ESD). Test ESD rientra nella categoria dei test di immunità, che è un sottoinsieme di Test EMC. Test ESD viene eseguito in conformità con lo standard ESD e qualsiasi standard di prodotto applicabile. Il prodotto e la sua destinazione d'uso determineranno il Test ESD standard.

Strumento utilizzato per i test ESD
I test per le scariche elettrostatiche vengono eseguiti utilizzando Generatori ESD o simulatori. Dato che assomigliano alle armi nella forma, possono essere chiamati pistole. In base ai loro livelli di tensione più elevati, le pistole ESD sono disponibili in una varietà di forme, inclusi 15kV, 16kV, 30kV e altro.

Testing Standards
Numerosi standard di prodotto includono riferimenti agli standard ESD. Prima conduzione Test ESD, è necessario verificare le caratteristiche del prodotto o dell'EUT e selezionare gli standard appropriati. La maggior parte dei prodotti finiti disponibili in commercio rientrano nell'ambito di applicazione di IEC 61000-4-2. L'industria automobilistica utilizza la norma ISO 10605, che delinea i metodi di prova per l'analisi dei componenti elettronici su un banco di prova e su interi veicoli. Tutte le forme di veicoli stradali, indipendentemente dal loro metodo di propulsione, devono essere conformi alla norma ISO 10605 (ad esempio motore ad accensione comandata, motore diesel, motore elettrico).

Ci sono generalmente due standard in disuso in termini di simulatore di scariche elettrostatiche. Il test, la classificazione e la categorizzazione di componenti e microcircuiti in base alla loro suscettibilità al degrado o al danneggiamento dovuto all'esposizione a una specifica scarica elettrostatica del modello del corpo umano sono stabiliti nello standard ANSI/ESDA/JEDEC JS-001.

Il test, la classificazione e la classificazione di dispositivi e microcircuiti in base alla loro suscettibilità (sensibilità) al danno o al deterioramento dovuto all'esposizione a una specifica scarica elettrostatica del modello di dispositivo caricato indotta dal campo sono stabiliti secondo lo standard ANSI/ESDA/JEDEC JS-002. Questo standard deve essere seguito quando si valutano dispositivi a semiconduttore confezionati, circuiti a film sottile, dispositivi a onde acustiche di superficie, dispositivi optoelettronici, circuiti integrati ibridi o moduli multi-chip che comprendono uno qualsiasi di questi componenti. I dispositivi devono essere riuniti in un pacchetto che assomigli a quello che verrà utilizzato nell'applicazione finale per condurre i test.

Livelli di test ESD
L'EUT deve superare i test utilizzando gli standard applicabili al suo ambiente di installazione o all'ambiente di utilizzo. È necessario confermare i valori del test ESD dallo standard di prodotto pertinente perché IEC 61000-4-2 è uno standard di test piuttosto che uno standard di prodotto. La norma IEC/EN 60601-1-2, ad esempio, specifica valori di prova di -/+2kV, -/+4kV e -/+8kV per scariche in aria e -/+2kV, -/+4kV e -/+6kV per scariche a contatto per apparecchiature medicali. I livelli di test ESD sono definiti nella norma IEC/EN 60601-1-2, che fornisce anche riferimenti a IEC 61000-4-2 su come eseguire i test ESD.

I Test ESD le soglie per il tuo prodotto possono quindi essere facilmente definite impostando lo standard del tuo prodotto. I livelli di test ESD possono arrivare fino a 30 kV e questi livelli possono essere utilizzati con generatori ESD che hanno un'uscita di 30 kV.

Raccomandazioni sulla protezione dalle scariche elettrostatiche
I telefoni cellulari e altri gadget elettronici portatili sono pieni di parti RF e CC come amplificatori, attenuatori, interruttori e filtri. Alcuni di loro potrebbero aver bisogno della protezione ESD, mentre altri no. Tuttavia, poiché l'impulso ESD può entrare nell'interruttore attraverso uno degli ingressi RF, delle uscite o anche delle vie di polarizzazione CC, è necessario trattare l'intero telefono come un sistema sensibile alle ESD per salvaguardare anche un semiconduttore sensibile alle ESD, come un interruttore GaAs.

FAQ
Un magnete o un altro forte campo magnetico può causare ESD? I campi magnetici e le scariche elettrostatiche sono in qualche modo collegati?
Finché la sorgente magnetica e l'oggetto influenzato dal campo sono stazionari, un campo magnetico elevato non causerà un'ESD. Verrà indotta una corrente se il campo magnetico cambia o se l'oggetto attraversa le linee di campo (se l'oggetto è conduttivo). Se un conduttore isolato è esposto a un campo magnetico variabile abbastanza a lungo, genererà una carica sufficiente per causare un problema ESD. Interferenza elettromagnetica (EMI) può anche produrre campi magnetici che, se schermati in modo improprio, possono far fluire correnti (cariche) attraverso conduttori isolati. PC, ESD, trasformatori, illuminazione fluorescente, ecc. sono alcuni esempi di sorgenti EMI. In un ambiente di lavoro tipico, queste fonti sono molto probabilmente insignificanti.

Perché i resistori sono presenti in alcuni cavi di terra ESD ma non in altri?
Una superficie conduttiva è collegata alla stessa tensione della massa di alimentazione utilizzando un cavo di terra ESD. Una "terra dura" è una connessione a terra realizzata con un cavo di terra che non ha resistenza aggiuntiva; in altre parole, la resistenza tra la massa di alimentazione e il punto comune di contatto è zero.

Un cavo di terra che ha una resistenza in serie incorporata, tipicamente 1 Megohm, noto come "terreno morbido", viene utilizzato solo per limitare la corrente potenziale con cui un operatore potrebbe entrare in contatto quando esposto a 110 V CA e fino a 250 V CA al suo massimo. Il cavo resistore viene utilizzato per aumentare la sicurezza dell'operatore. L'Associazione ESD suggerisce di collegare a terra il piano di lavoro o il tappetino ESD con un terreno duro (ANSI EOS/ESD S6.1-1991).

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