آلة اختبار ESD واختبار ESD: نظرة عامة على معايير وإجراءات التكنولوجيا

من أجل تقييم مناعة التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) للأجهزة والأنظمة الإلكترونية، GB/T17626.2-2006 هو المعيار الذي تم إصداره حديثًا في الصين. ال اختبار ESD يهدف إلى فحص مناعة الاضطراب للأجهزة أو الأنظمة تجاه ESD الخارجي، وهناك طريقتان للتفريغ لاختبار مناعة ESD، تفريغ التلامس وتفريغ فجوة الهواء. يُفضل تفريغ التلامس، ولكن يتم استخدام تفريغ فجوة الهواء فقط في حالات مثل الأسطح المطلية بطبقات عازلة وفجوات لوحة مفاتيح الكمبيوتر. في نفس الوقت، GB/T17626.2-2006 يأخذ في الاعتبار أيضًا التصريفات غير المباشرة، بما في ذلك الاقتران الأفقي والاقتران الرأسي.

عند تنفيذ آلة اختبار ESD، يتطلب المختبر إجراء اختبارات تفريغ الهواء باستخدام إعداد مستوى مرجعي مؤرض. يجب أن يكون المستوى المرجعي المؤرض عبارة عن لوح معدني رفيع للغاية من النحاس أو الألومنيوم بسماكة لا تقل عن 0.25 مم ، ويجب أن يكون حجمها على الأقل 0.5 متر خارج حواف جهاز العينة أو ألواح التوصيل. يجب تعديل حجم المستوى المرجعي المؤرض وسمك المادة المعدنية وفقًا لدرجة حرارة البيئة (15 درجة مئوية إلى 35 درجة مئوية) ، والرطوبة النسبية (30٪ إلى 60٪) ، والضغط الجوي (86 كيلو باسكال إلى 106 كيلو باسكال) . يجب أن تستخدم ألواح التوصيل أيضًا نفس المعدن والسماكة ، وأن يتم لصق كابل بمقاوم 470kΩ في الأعلى وتوصيله بالمستوى المرجعي المؤرض من أجل مقاومة جهد التفريغ ومنع تراكم الشحنات الكهروستاتيكية. أثناء عملية اختبار تفريغ الهواء في المختبر ، يجب أيضًا مراعاة الظروف المناخية لضمان أن تكون درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي جميعها ضمن النطاقات المقبولة.

ESD61000-2_محاكي التفريغ الكهروستاتيكي

للتطبيق المباشر لـ ESD على جهاز عينة ، ما لم يتم تحديد خلاف ذلك في معيار عام أو معيار منتج أو معيار فئة ، يجب التحكم في نطاق تطبيق ESD ، خاصة على مكونات الدائرة التي يمكن تحريرها بواسطة المستخدمين أثناء الاستخدام العادي ، وينبغي اتخاذ تدابير تبسيط محددة والإشارة إليها بوضوح في الوثائق. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن بعض النقاط والأسطح لا يمكن كشفها إلا أثناء الصيانة أو الصيانة ، يجب اتخاذ تدابير مختلفة لتبسيط التفريغ لمنع تلف المعدات. بالإضافة إلى ذلك ، خلال اختبار ESD، يجب زيادة جهد التفريغ تدريجياً من الحد الأدنى إلى جهد الاختبار المحدد لتحديد نقطة الخطأ الحرجة ، ويجب ألا تتجاوز قيمة الاختبار النهائية القيمة القصوى المحددة بواسطة الجهاز ، وبالتالي تجنب تلف جهاز العينة.

من أجل تحديد ما إذا كان النظام معيبًا ، اختبارات البيئة والتنمية المستدامةر يحتاج إلى أن يتم إجراؤها على النظام. يتضمن إجراء التشغيل للاختبار عادةً التفريغ أحادي النبضة ، واختيار نقطة التفريغ ، وموقع مولد التفريغ ، ومسافة التفريغ ، ووضع التفريغ. أولاً ، يجب إجراء الاختبار في وضع النبضة الواحدة ، وفي النقاط المحددة مسبقًا ، يجب تطبيق ما لا يقل عن 10 تصريفات أحادية النبضة (عند القطبية الأكثر حساسية) ، ويوصى بضرورة وجود فاصل زمني يبلغ في 1 ثانية على الأقل بين كل تفريغ أحادي النبضة ؛ ثانياً ، آلة اختبار ESD يجب أن يكون عموديًا على الوسط المادي المستخدم حاليًا للتصريف من أجل ضمان تكرار النتائج ؛ بالإضافة إلى ذلك ، لتقليل الضرر الذي يلحق بجهاز العينة ، يجب أن تكون المسافة بين المولد والجسم الذي يتم تفريغه 0.2 متر على الأقل ؛ أخيرًا ، بالنسبة لأسطح الكائنات المطلية ، يجب اختيار وضع التفريغ وفقًا لمتطلبات الشركة المصنعة للمعدات ؛ إذا لم يُذكر أن الفيلم عبارة عن طبقة عازلة ، فيجب إجراء اختراق للفيلم لجعل رأس القطب الكهربائي للمولد وطبقة موصلة ؛ من ناحية أخرى ، مطلوب فقط تفريغ الهواء دون اختبار تفريغ الاتصال.

بعد كل تفريغ ، يجب تحريك قطب التفريغ بعيدًا ومن ثم يجب تشغيل نبضة مفردة جديدة بواسطة المولد مرة أخرى بعد الفاصل الزمني لإكمال عملية اختبار التفريغ بأكملها.

بالنسبة للأجهزة غير المؤرضة ، لضمان عدم تأثر الشحن على الجهاز قبل نبض ESD ، لا يمكن للجهاز التفريغ الذاتي. هناك طريقتان لمحاكاة تفريغ تفريغ التفريغ الإلكتروستاتيكي الفردي: التخلص من الشحن على جهاز العينة قبل كل نبضة من التفريغ الكهروستاتيكي أو جعل الفاصل الزمني لعمليات التفريغ المستمرة أكبر من الوقت المطلوب لشحن جهاز العينة للتخفيف بشكل طبيعي. إلى جانب ذلك ، يمكن أن يتأثر توهين الشحنة على جهاز العينة باستخدام كابل تأريض بمقاوم تفريغ وفرشاة ألياف الكربون. إذا كان هناك أي نزاع حول تطبيق كبل التأريض هذا لأجهزة عينات معينة ، فيجب فصل الكبل قبل تطبيق نبض ESD. لمحاكاة تفريغ ESD الفردي بشكل أفضل ، يجب أخذ النقاط المذكورة أعلاه في الاعتبار عند اختبار الأجهزة غير المؤرضة.

كيف يمكن لنتائج اختبار ESD تصنف؟
يمكن تحديد مستوى أداء جهاز العينة وفقًا للقيمة الحدية للشركة المصنعة أو المدير أو المشتري ، أو يمكن تحديده من قبل الشركات المصنعة والمشترين عن طريق التشاور. وفقًا لدرجة تلف جهاز العينة الموجود أسفل اختبار ESDيمكن تقسيم نتائج الاختبار إلى أربع فئات: أ) الأداء الطبيعي. ب) انخفاض مؤقت في الأداء الوظيفي يمكن أن يتعافى تلقائيًا بعد توقف التفريغ ؛ ج) انخفاض مؤقت في الأداء الوظيفي يتطلب مستويات مختلفة من التدخل اليدوي من أجل التعافي ؛ د) انخفاض الأداء الوظيفي الذي لا يمكن استرداده بسبب تلف الأجهزة أو البرامج. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون معايير التصنيف متوافقة مع إجماع الشركة المصنعة أو المدير أو المشتري.