Kỹ thuật kiểm tra súng ESD để đánh giá các linh kiện điện tử

Giới thiệu
Phóng điện tĩnh điện (ESD) là mối đe dọa lớn đối với thiết bị điện tử, vì nó có thể gây ra trục trặc, độ tin cậy thấp hơn và chi phí bảo hành cao hơn. Các linh kiện điện tử phải trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt bằng thiết bị chuyên dụng như Súng ESD để đảm bảo khả năng phục hồi của họ trước các sự cố ESD.

Một số phương pháp để đo khả năng chống lại ESD của các thành phần điện tử và hiệu suất tổng thể của chúng sẽ được thảo luận trong bài viết này. Hiểu biết sâu sắc về các phương pháp này cho phép các kỹ sư tạo ra các Bảo vệ ESD giải pháp và lựa chọn linh kiện phù hợp với quy định.

Tổng quan về thử nghiệm súng ESD:
Việc thử nghiệm pháo phóng tĩnh điện đòi hỏi phải đặt các linh kiện điện tử thông qua các sự kiện ESD mô phỏng trong khi môi trường được giám sát và điều chỉnh cẩn thận. Mục đích của các thử nghiệm này là để xác định mức độ các thành phần có thể đối phó với ứng suất ESD trong khi vẫn hoạt động như dự đoán bất chấp các điều kiện thử nghiệm. IEC 61000-4-2 và ANSI/ESD S20.20 là hai ví dụ về tiêu chuẩn ngành thường được tuân thủ trong quá trình thử nghiệm để đảm bảo kết quả nhất quán và đáng tin cậy. IEC 61000-4-2 cũng là một ví dụ về tiêu chuẩn được Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế phát triển.

Thử nghiệm mô hình cơ thể người (HBM):
Khi tiến hành các thí nghiệm về phóng tĩnh điện (ESD), phương pháp Mô hình Cơ thể Người (HBM) được sử dụng để mô phỏng sự tiếp xúc của con người. Việc phóng điện từ pháo ESD đi qua một điện trở có giá trị đặt trước rồi đi vào DUT. Các kỹ sư sử dụng các tiêu chí có tính đến cả dạng sóng phóng điện và mức năng lượng để đánh giá xem một bộ phận có thể chịu được tác động của ứng suất ESD hay không. Độ nhạy phóng tĩnh điện (ESD) của một bộ phận được đánh giá bằng cách sử dụng thử nghiệm xử lý, lắp ráp và sử dụng (HBM). Thử nghiệm này đo mức độ dễ dàng của thành phần có thể bị hư hỏng.

Kiểm tra kiểu máy (MM):
Hiện tượng phóng tĩnh điện (ESD) xảy ra trong các quy trình sản xuất như lắp ráp hoặc thử nghiệm tự động là trọng tâm chính của thử nghiệm Mô hình Máy (MM). Trái ngược với thử nghiệm HBM, phương pháp này sử dụng súng lục ESD có lực cản thấp hơn và thời gian xả nhanh hơn. Thử nghiệm MM đánh giá độ bền của thành phần bằng cách mô phỏng các sự kiện phóng điện nhanh có thể xảy ra do thiết bị tích điện hoặc quy trình tự động.

Kiểm tra mô hình thiết bị được sạc (CDM):
Các sự kiện phóng tĩnh điện (ESD) có thể xảy ra khi một bộ phận tích điện tiếp xúc với một vật phẩm nối đất được mô phỏng bằng phương pháp thử nghiệm Mô hình thiết bị tích điện (CDM). Trái ngược với việc sử dụng điện trở bên ngoài trong thử nghiệm HBM và MM, Súng ESD được xả trực tiếp vào các chân hoặc dây dẫn của thành phần trong quá trình thử nghiệm CDM. Khi các thành phần có thể tiếp xúc với các bề mặt dẫn điện trong quá trình sản xuất, vận chuyển hoặc xử lý, phương pháp này sẽ đánh giá mức độ dễ bị tổn thương của chúng đối với các sự cố ESD.

Mức kiểm tra và dạng sóng:
Do thực tế là một Súng ESD kiểm tra dựa trên một tập hợp các mức kiểm tra và dạng sóng tiêu chuẩn, kết quả của các cuộc kiểm tra súng ESD khác nhau có thể được so sánh với nhau một cách đáng tin cậy. Lượng năng lượng và điện áp tối đa có thể được áp dụng cho thành phần đang được thử nghiệm được liệt kê dưới đây. Chỉ những giá trị này có thể được sử dụng. Các dạng sóng thử nghiệm, xác định hình dạng và thời lượng của xung ESD, mô tả nhiều sự kiện ESD có thể xảy ra. Nếu một thành phần phù hợp với các mức và dạng sóng cụ thể, thì nó có thể đạt được mức miễn nhiễm ESD cần thiết.

Kiểm tra trước khi tuân thủ:
Thử nghiệm trước khi tuân thủ, đóng vai trò là điều kiện tiên quyết để thử nghiệm tuân thủ nghiêm ngặt hơn, cung cấp cho các kỹ sư khả năng đánh giá hiệu suất của thành phần và xác định các khu vực có vấn đề tiềm ẩn. Nó yêu cầu các thành phần phải tuân theo một loạt các bài kiểm tra ESD, một số trong số đó nghiêm ngặt hơn các tiêu chuẩn do ngành đặt ra. Thử nghiệm trước khi tuân thủ tạo cơ hội để đánh giá hiệu quả của các biện pháp bảo vệ ESD được sử dụng trong thiết kế thành phần. Điều này mở ra cơ hội cho những cải tiến lặp đi lặp lại được thực hiện để tăng khả năng miễn nhiễm với ESD.

Kiểm tra tuân thủ:
Mục tiêu của thử nghiệm tuân thủ ESD là để đảm bảo rằng thành phần được thử nghiệm duy trì các mức miễn nhiễm ESD cần thiết như được xác định bởi các tiêu chuẩn hiện hành. để đảm bảo độ tin cậy và tính khách quan, các thử nghiệm này thường được thực hiện tại các phòng thí nghiệm hoặc cơ sở thử nghiệm được công nhận. Các nhà sản xuất linh kiện có thể thể hiện sự tuân thủ ESD và tạo sự khác biệt cho hàng hóa của họ so với đối thủ cạnh tranh bằng cách sử dụng dữ liệu thu thập được thông qua thử nghiệm tuân thủ.

Thiết lập và Thiết bị Kiểm tra:
Việc sử dụng các bộ và thiết bị kiểm tra thích hợp là bắt buộc để kết quả kiểm tra súng ngắn ESD chính xác và có thể lặp lại. Bàn làm việc, đồ đạc thử nghiệm và hệ thống nối đất có khả năng chống phóng tĩnh điện (ESD) thường thấy trong môi trường thử nghiệm được kiểm soát. Pháo ESD là một thành phần thiết yếu của quy trình đánh giá và nó phải được hiệu chuẩn định kỳ để cung cấp kết quả đáng tin cậy và chính xác. Máy hiện sóng và đầu dò điện áp là hai ví dụ về dụng cụ đo chuyên dụng được sử dụng trong quá trình phân tích dạng sóng ESD cũng như phản ứng của thành phần đối với dạng sóng ESD.

Các thách thức và biện pháp giảm thiểu trong thử nghiệm ESD:
Các kỹ sư phải vượt qua một số trở ngại để có được kết quả đáng tin cậy từ thử nghiệm ESD. Các vấn đề mà nhiều người phải đối mặt bao gồm:

1. Tính đa dạng của súng ESD: Dạng sóng phóng điện, thời gian tăng và mức điện áp phóng điện từ súng ESD có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất hoặc loại. Tính nhất quán và khả năng tái tạo trong kết quả kiểm tra dựa trên chất lượng và độ chính xác của súng ESD.
2. Nối đất và nhiễu: Để giảm tác động của các yếu tố môi trường đối với thử nghiệm phóng điện tĩnh điện (ESD), nối đất thích hợp và kiểm soát tiếng ồn là rất cần thiết. Việc sử dụng các kết nối trở kháng thấp và các điểm nối đất chuyên dụng là những ví dụ về phương pháp nối đất hiệu quả giúp giảm nhiễu và đảm bảo số đọc chính xác.
3. Độ nhạy của thành phần: Tác động của ESD đối với các thành phần điện khác nhau sẽ khác nhau. Việc chọn các mức thử nghiệm và dạng sóng phù hợp để đánh giá chính xác đòi hỏi phải xem xét cẩn thận các thông số kỹ thuật của bảng dữ liệu, xếp hạng ESD và các yêu cầu ứng dụng của thành phần.
4. Cân nhắc về bộ cố định thử nghiệm: Điện dung và độ tự cảm ký sinh được giới thiệu bởi bộ cố định thử nghiệm được sử dụng để gắn Súng ESD thành phần có thể làm sai lệch các phát hiện. Giảm thiểu những tác động này và cung cấp các điều kiện thử nghiệm ổn định đòi hỏi phải thiết kế cẩn thận và tối ưu hóa thiết bị thử nghiệm.

Các phương pháp hay nhất về thử nghiệm ESD:
Các phương pháp hay nhất để thử nghiệm phóng tĩnh điện (ESD) mà các kỹ sư nên tuân thủ:

Tuân thủ tiêu chuẩn: Có thể đạt được kết quả kiểm tra nhất quán và chính xác bằng cách tuân theo các tiêu chuẩn ngành đã được thiết lập như IEC 61000-4-2 và ANSI/ESD S20.20.

Phát triển kế hoạch kiểm tra: Tạo một kế hoạch kiểm tra chi tiết bao gồm các mức kiểm tra, dạng sóng và phương pháp đo dự kiến ​​của kiểm tra ESD. LISUN cung cấp súng ESD tốt nhất.

Thiết lập kiểm tra lặp lại: Tạo môi trường kiểm tra ổn định bằng cách nối đất, cách điện và kiểm soát tiếng ồn để đảm bảo kết quả đáng tin cậy.

Hiệu chuẩn và Xác minh: Độ chính xác và nhất quán của kết quả kiểm tra phụ thuộc vào việc hiệu chuẩn và xác minh thường xuyên súng ESD và thiết bị đo.

Tài liệu và Báo cáo: Ghi lại các bài kiểm tra đã thực hiện, kết quả và bất kỳ mối quan tâm hoặc quan sát nào được thực hiện. Bản ghi này rất hữu ích để kiểm tra sự tuân thủ và giải quyết vấn đề..

Kết luận:
Phương pháp sử dụng một Súng ESD rất quan trọng để đo điện trở ESD và chức năng của các linh kiện điện tử. Các kỹ sư có thể xác định xem một thành phần có khả năng phục hồi hay không, điểm yếu nằm ở đâu và loại bảo vệ ESD nào mà nó cần bằng cách cho nó tiếp xúc với các sự kiện ESD được kiểm soát. Các tình huống ESD trong thế giới thực khác nhau có thể được kiểm tra và đánh giá bằng cách sử dụng các phương pháp kiểm tra HBM, MM và CDM.

Để đảm bảo sự phù hợp với các tiêu chuẩn và quy định, việc kiểm tra trước khi tuân thủ và tuân thủ được tiến hành. Các kỹ sư có thể cải thiện chất lượng sản phẩm, độ tin cậy và sự hài lòng của khách hàng trong ngành linh kiện điện tử bằng cách tuân thủ các phương pháp hay nhất và giải quyết các trở ngại thử nghiệm để tạo ra kết quả thử nghiệm ESD chính xác và đáng tin cậy.

Lisun Instruments Limited được tìm thấy bởi LISUN GROUP 2003. LISUN hệ thống chất lượng đã được chứng nhận nghiêm ngặt bởi ISO9001:2015. Với tư cách là thành viên CIE, LISUN các sản phẩm được thiết kế dựa trên CIE, IEC và các tiêu chuẩn quốc tế hoặc quốc gia khác. Tất cả các sản phẩm đều đạt chứng chỉ CE và được xác thực bởi phòng thí nghiệm của bên thứ ba.

Sản phẩm chính của chúng tôi là Máy đo huyết áp, Tích hợp hình cầu, Máy quang phổ, Surge Generator, Súng giả lập ESD, Bộ thu EMI, Thiết bị kiểm tra EMC, Kiểm tra an toàn điện, Phòng môi trường, Buồng nhiệt độ, Đài Khí tượng Thủy văn, Phòng nhiệt, Thử nghiệm phun muối, Phòng kiểm tra bụi, Kiểm tra không thấm nước, Kiểm tra RoHS (EDXRF), Kiểm tra dây phát sáng và Kiểm tra ngọn lửa kim.

Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn cần bất kỳ hỗ trợ.
Khoa công nghệ: Service@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8615317907381
Phòng kinh doanh Sales@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8618117273997

Tags:ESD61000-2