تقنيات اختبار بندقية ESD لتقييم المكونات الإلكترونية

المُقدّمة
يعتبر التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) تهديدًا كبيرًا للإلكترونيات ، حيث قد يتسبب في حدوث أعطال ، وانخفاض الموثوقية ، وارتفاع تكاليف الضمان. يجب أن تخضع المكونات الإلكترونية لاختبارات صارمة باستخدام أداة متخصصة مثل بندقية ESD لضمان مرونتها ضد حوادث البيئة والتنمية المستدامة.

تمت مناقشة عدة طرق لقياس مقاومة المكونات الإلكترونية لفحص التفريغ الكهروستاتيكي وأدائها العام في هذه المقالة. تتيح البصيرة في هذه الأساليب للمهندسين إنشاء موثوقة حماية البيئة والتنمية المستدامة الحلول واختيار المكونات التي تتوافق مع اللوائح.

نظرة عامة على اختبار بندقية ESD:
يستلزم اختبار مدفع التفريغ الكهروستاتيكي وضع المكونات الإلكترونية من خلال محاكاة أحداث التفريغ الكهروستاتيكي بينما تتم مراقبة البيئة وتنظيمها بعناية. الغرض من هذه الاختبارات هو تحديد مدى قدرة المكونات على التعامل مع ضغط التفريغ الإلكتروستاتيكي (ESD) مع الاستمرار في العمل كما هو متوقع على الرغم من ظروف الاختبار. IEC 61000-4-2 وANSI/ESD S20.20 هما مثالان لمعايير الصناعة التي غالبًا ما يتم اتباعها أثناء الاختبار لضمان نتائج متسقة وموثوقة. IEC 61000-4-2 يعد أيضًا مثالاً للمعيار الذي تم تطويره بواسطة اللجنة الكهروتقنية الدولية.

اختبار نموذج جسم الإنسان (HBM):
عند إجراء تجارب على التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) ، يتم استخدام نهج نموذج جسم الإنسان (HBM) لمحاكاة الاتصال البشري. يمر التفريغ من مدفع التفريغ الكهروستاتيكي عبر المقاوم بقيمة محددة مسبقًا ثم إلى DUT. يستخدم المهندسون معايير تأخذ في الاعتبار كلاً من شكل موجة التفريغ ومستويات الطاقة لتقييم ما إذا كان أحد المكونات قادرًا على تحمل آثار إجهاد البيئة والتنمية المستدامة أم لا. يتم تقييم حساسية التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) لأحد المكونات باستخدام اختبار المناولة والتجميع والاستخدام (HBM). يقيس هذا الاختبار مدى سهولة تلف المكون.

نموذج الجهاز (مم) اختبار:
تعتبر حالات التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) التي تحدث أثناء عمليات التصنيع مثل التجميع الآلي أو الاختبار هي التركيز الأساسي لاختبار نموذج الماكينة (MM). على عكس اختبار HBM ، تستخدم هذه الطريقة مسدس ESD بمقاومة أقل ووقت تفريغ أسرع. يقوم اختبار MM بتقييم متانة المكون من خلال محاكاة أحداث التفريغ السريع التي قد تحدث بسبب المعدات المشحونة أو الإجراءات الآلية.

اختبار طراز الجهاز المشحون (CDM):
تتم محاكاة أحداث التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) التي قد تحدث عندما يتصل أحد المكونات المشحونة بعنصر مؤرض باستخدام طريقة اختبار طراز الجهاز المشحون (CDM). على عكس استخدام المقاوم الخارجي في اختبار HBM و MM ، فإن بندقية ESD يتم تفريغها مباشرة في المسامير أو خيوط المكون أثناء اختبار آلية التنمية النظيفة. عندما تتلامس المكونات مع الأسطح الموصلة أثناء الإنتاج أو الشحن أو المناولة ، فإن هذا النهج يقيّم مدى تعرضها لحوادث التفريغ الإلكتروستاتيكي.

مستويات الاختبار وأشكال الموجة:
يرجع ذلك إلى حقيقة أن ملف بندقية ESD يعتمد الاختبار على مجموعة قياسية من مستويات الاختبار وأشكال الموجة ، ويمكن مقارنة نتائج اختبارات بندقية ESD المختلفة بطريقة موثوقة مع بعضها البعض. يتم سرد الحد الأقصى لمقدار الطاقة والجهد الكهربائي التي يمكن تطبيقها على المكون الذي يتم اختباره أدناه. يمكن استخدام هذه القيم فقط. تصور أشكال موجة الاختبار ، التي تحدد شكل ومدة نبضة ESD ، العديد من أحداث ESD التي قد تحدث. إذا كان أحد المكونات يتوافق مع مستويات وأشكال موجية معينة ، فقد يكون من الممكن تحقيق الدرجة المطلوبة من مناعة ESD.

اختبار الامتثال المسبق:
يوفر اختبار الامتثال المسبق ، الذي يعمل كشرط أساسي لاختبار الامتثال الأكثر صرامة ، المهندسين القدرة على تقييم أداء المكونات وتحديد مجالات المشاكل المحتملة. يتطلب إخضاع المكونات لبطارية من اختبارات ESD ، وبعضها أكثر صرامة من المعايير التي وضعتها الصناعة. يوفر اختبار الامتثال المسبق فرصة لتقييم فعالية تدابير حماية البيئة والتنمية المستدامة المستخدمة في تصميم المكونات. هذا يفتح الباب أمام التحسينات المتكررة التي يجب إجراؤها من أجل زيادة مناعة ESD.

اختبار الامتثال:
الهدف من اختبار الامتثال ESD هو التأكد من أن المكون الذي تم اختباره يحافظ على مستويات المناعة المطلوبة من ESD على النحو المحدد في المعايير المعمول بها. من أجل ضمان الموثوقية والموضوعية ، يتم إجراء هذه الاختبارات غالبًا في مختبرات أو مرافق اختبار معتمدة. قد يُظهر صانعو المكونات امتثالًا لسياسة البيئة والتنمية المستدامة ويميزون سلعهم عن المنافسة باستخدام البيانات التي تم جمعها من خلال اختبار الامتثال.

تجهيزات ومعدات الاختبار:
يلزم استخدام مجموعات ومعدات الاختبار المناسبة من أجل أن تكون نتائج اختبار مسدس ESD دقيقة وقابلة للتكرار. غالبًا ما تُرى طاولات العمل وتركيبات الاختبار وأنظمة التأريض المقاومة للتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) في بيئات الاختبار الخاضعة للرقابة. يعتبر مدفع ESD مكونًا أساسيًا في إجراء التقييم ، ويجب أن يخضع لمعايرة دورية من أجل تقديم نتائج موثوقة ودقيقة. تعتبر راسمات الذبذبات ومسبار الجهد مثالين على أدوات القياس المتخصصة المستخدمة في عملية تحليل أشكال موجة ESD وكذلك استجابة المكون لأشكال موجة ESD.

تحديات اختبار البيئة والتنمية المستدامة والتخفيف منها:
يجب على المهندسين التغلب على عدد من العقبات من أجل الحصول على نتائج موثوقة من اختبارات البيئة والتنمية المستدامة. تشمل المشكلات التي يواجهها الكثير من الأشخاص ما يلي:

1. تقلب بندقية ESD: قد يختلف شكل موجة التفريغ ووقت الارتفاع ومستويات جهد التفريغ من بنادق ESD اعتمادًا على الشركة المصنعة أو النوع. يعتمد الاتساق وإمكانية التكاثر في نتائج الاختبار على جودة ودقة مسدس التفريغ الكهروستاتيكي.
2. التأريض والتداخل في الضوضاء: لتقليل تأثير العوامل البيئية على اختبار التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) ، يعد التأريض الصحيح والتحكم في الضوضاء أمرًا ضروريًا. يعد استخدام وصلات مقاومة منخفضة ونقاط تأريض متخصصة أمثلة على مناهج التأريض الفعالة التي تقلل التداخل وتضمن قراءات دقيقة.
3. حساسية المكونات: يختلف تأثير ESD على المكونات الكهربائية المختلفة. يتطلب اختيار مستويات الاختبار وأشكال الموجة المناسبة لإجراء تقييم دقيق دراسة متأنية لمواصفات ورقة البيانات الخاصة بالمكون ، وتصنيفات ESD ، ومتطلبات التطبيق.
4. اعتبارات تركيبات الاختبار: السعة الطفيلية والحث الذي تم إدخاله بواسطة تركيبات الاختبار المستخدمة لربط بندقية ESD للمكون قد يؤدي إلى تحريف النتائج. يتطلب تقليل هذه التأثيرات وتوفير ظروف اختبار مستقرة تصميمًا دقيقًا وتحسينًا لأداة الاختبار.

أفضل ممارسات اختبار البيئة والتنمية المستدامة:
أفضل الممارسات لاختبار التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) التي يجب على المهندسين الالتزام بها:

الامتثال للمعايير: يمكن تحقيق نتائج اختبار متسقة ودقيقة من خلال اتباع معايير الصناعة المعمول بها مثل IEC 61000-4-2 وANSI/ESD S20.20.

تطوير خطة الاختبار: قم بإنشاء خطة اختبار مفصلة بما في ذلك مستويات الاختبار المقصودة لاختبار ESD وأشكال الموجة وطرق القياس. LISUN يوفر أفضل البنادق ESD.

إعداد الاختبار المتكرر: قم بإنشاء بيئة اختبار مستقرة عن طريق التأريض والعزل والتحكم في الضوضاء لضمان نتائج موثوقة.

المعايرة والتحقق: تعتمد دقة واتساق نتائج الاختبار على المعايرة المنتظمة والتحقق من مسدس التفريغ الكهروستاتيكي ومعدات القياس.

التوثيق والتقرير: قم بتدوين الاختبارات التي تم إجراؤها والنتائج وأي مخاوف أو ملاحظات تم إجراؤها. هذا السجل مفيد للتحقق من الامتثال وحل المشكلات ..

الخلاصة:
الطرق باستخدام ملف بندقية ESD ضرورية لقياس مقاومة ESD ووظائف المكونات الإلكترونية. قد يحدد المهندسون ما إذا كان المكون مرنًا ، وأين تكمن نقاط الضعف ، وما نوع الحماية من التفريغ الكهروستاتيكي التي يحتاجها من خلال تعريضه لأحداث البيئة والتنمية المستدامة التي يتم التحكم فيها. يمكن اختبار العديد من مواقف البيئة والتنمية المستدامة في العالم الحقيقي وتقييمها باستخدام طرق اختبار HBM و MM و CDM.

لضمان الامتثال للقواعد واللوائح ، يتم إجراء اختبار الامتثال المسبق والامتثال. يمكن للمهندسين تحسين جودة المنتج والموثوقية ورضا العملاء في صناعة المكونات الإلكترونية من خلال الالتزام بأفضل الممارسات ومعالجة عقبات الاختبار لإنتاج نتائج اختبار ESD دقيقة وموثوقة.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا: Service@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات: Sales@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8618117273997

العلامات:ESD61000-2