EMC——静电放电抗扰度实验（ESD）

EMC——静电放电抗扰度实验

• 静电的危害

  • 静电放电破坏，使元件受损不能正常工作：静电放电时当放电电流过大(瞬时大电流可达几十A), 产生过高热能, 将会击穿元件。三种击穿现象如下：

  • 热击穿：P-N破坏；

  • 介电击穿: 氧化层的破坏；

  • 金属汽化: 金属线被汽化而开路。

  • 静电放电辐射的电磁场幅度很大（可达几百V/m）频谱极宽（从几十兆到几千兆），对电子产品造成干扰甚至损坏。

• 实验目的

  • 静电放电测试作为电子产品可靠性测试的一种，是衡量电子产品或系统的抗静电放电干扰的能力。它模拟了：操作人员或物体在接触设备时的放电；人或物体对邻近物体的放电；静电放电可能产生的后果：直接通过能量交换引起半导体器件的损坏；放电所引起的电场与磁场变化，造成设备的误动作；放电方式分为空气放电与接触放电。空气放电方法是将试验发生器的充电电极靠近受试设备直至接触到受试设备的一种试验方法。

• 实验环境

  • 气候条件
    • 环境温度：15℃~35℃；
    • 相对湿度：30%~60%；
    • 大气压力：86kPa~106kPa；

• 实验等级

• 放电方式

  • 直接放电：接触放电、空气放电；
  • 间接放电：垂直耦合、水平耦合；
  • 空气放电电极
    
  • 接触放电电极
    

• 实验注意事项

  • 实验应以单次放电的方式进行。在预选点上至少施加10次单次放电（一个极性）；
  • 连续单次放电之间的时间间隔建议至少1s；
  • 在接触放电的情况下，放电电极的顶端应在操作放电开关之前接触受试设备；
  • 在空气放电的情况下，放电电极的圆形放电头应尽可能快的接近并触及受试设备。每次放电之后，应将静电发生器的放电电极从受试设备移开，然后重新触发发生器，进行新的单次放电；
  • 在测试水平耦合版时，在放电电极接触水平耦合板的情况下，应将静电放电发生器垂直地置于与受试设备0.1m处。一般在测试中，将受试设备放置在距离水平耦合板边缘0.1m处，至少对水平耦合版施加十次单次放电（一个极性）；
  • 在测试垂直耦合板时，将受试设备放置在距离垂直耦合板0.1m处，对耦合板一个垂直边的中心至少施加十次单次放电（一个极性）。通过调整耦合板位置，使受试设备四面不同的位置都受到放电试验。

• 实验结果

  • 实验结果按照受试设备的运行条件和功能规范进行如下分类：
    • 在技术要求限值内的性能正常；
    • 功能或性能暂时性的降低或丧失，但能自行恢复；
    • 功能或性能暂时性的降低或丧失，但要求操作人员干预或系统复位；
    • 因设备（元件）或软件的损坏或数据丢失而造成不能自行恢复至正常状态的功能降低或丧失。

• 台式设备实验布置示例

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参考资料：
《GB/T 17626.2 静电放电抗扰度实验》

部分内容引用自：
https://blog.youkuaiyun.com/weixin_54779050/article/details/126773662

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