Một trong những nguyên nhân thường gặp nhất gây ra lỗi trong các hệ thống điện tử hiện đại là phóng tĩnh điện, và để thực hiện các bài kiểm tra hiệu quả, việc hiệu chuẩn súng ESD đúng cách là rất quan trọng. Điều làm cho việc hiệu chuẩn sản phẩm trở nên quan trọng trong việc đo lường điều này là liệu phòng thí nghiệm có đang thực hiện kiểm tra tuân thủ, đánh giá tiền tuân thủ hay xác nhận sản phẩm hay không. Điện áp 30kV điển hình Súng ESD có khả năng phóng điện cao hơn nhiều so với súng thông thường và do đó có thể áp dụng cho việc kiểm tra ứng suất thiết bị công nghiệp, hệ thống điện, mô-đun chiếu sáng, thiết bị điện tử ô tô, linh kiện hàng không vũ trụ và các thiết kế nhúng công suất lớn. Là người mới bắt đầu trong lĩnh vực kiểm tra ESD, hiệu chuẩn là một trong những điều cần nắm rõ trước khi tạo ra dữ liệu đáng tin cậy và nhất quán.
Hiệu chuẩn được thực hiện để đảm bảo rằng dạng sóng ESD tương ứng với các thông số kê đơn của IEC 61000-4-2Tiêu chuẩn ISO này quy định dạng sóng, độ tăng, dòng điện cực đại và năng lượng của sóng ESD. Việc không thu được dạng sóng chính xác tại súng ESD sẽ khiến các kỹ sư đưa ra kết luận sai lầm về khả năng miễn nhiễm và độ tin cậy của sản phẩm.

Tại sao hiệu chuẩn là cần thiết

Ý tưởng đằng sau súng ESD là mô phỏng những gì thực sự xảy ra trong thế giới thực khi con người chạm vào một vật thể, hai vật thể cọ xát vào nhau hoặc khi một vật thể tích điện. Trong trường hợp hiệu chuẩn súng không đúng cách, nó có thể bị căng thẳng hoặc quá căng thẳng để kiểm tra thiết bị đánh giá. Hai tình huống này có thể dẫn đến những lựa chọn sai lầm.
Việc gây ứng suất cho sản phẩm là một báo động giả rằng thiết bị có khả năng chống tĩnh điện (ESD). Ứng suất quá mức có thể gây ra một số hư hỏng, điều này sẽ không xảy ra trong thực tế. Việc hiệu chuẩn đảm bảo dạng sóng, điện áp đột phá và năng lượng phóng ra của ESD giống với các thử nghiệm lặp lại ở bất kỳ mức đầu ra nào. Độ chính xác hiệu chuẩn ngày càng quan trọng đối với súng ESD 30kV, với những thay đổi có thể dẫn đến thay đổi lớn về dòng điện cực đại hoặc thời gian tăng.
Trong trường hợp thử nghiệm cùng một thiết bị trong nhiều phòng thí nghiệm, họ phải có được kết quả tương tự trong điều kiện tương tự. Các nhà sản xuất như LISUN cung cấp các thiết lập phần mềm như kiểm tra hiệu chuẩn tích hợp và các phụ kiện được thiết kế để hỗ trợ người mới bắt đầu đảm bảo mức hiệu suất ổn định mà không cần hiểu biết về kỹ năng kỹ thuật nâng cao.

Hiểu các thông số hiệu chuẩn chính

Một số đặc điểm đặc trưng của xung ESD. Tất cả các thông số này được kiểm tra thông qua quy trình hiệu chuẩn.
Đỉnh cao
Tăng điện áp sẽ làm tăng dòng điện cực đại, đặc biệt là trong súng ESD 30kV.
Thời gian tăng
Khoảng thời gian để xung tăng từ 10% đến 90 phần trăm giá trị tối đa của nó.
Độ rộng xung
Thời gian dòng điện xả vượt quá một mức nào đó.
Độ chính xác lặp lại
Đảm bảo rằng nhiều lần xả ở cùng một điện áp sẽ tạo ra dạng sóng tương tự nhau.
Chuyển đổi cực
Đảm bảo rằng nhiều lần xả cùng một điện áp sẽ tạo ra dạng sóng tương tự nhau.
Độ chính xác điện áp
Kiểm tra xem màn hình hiển thị của thiết bị đã đạt đến mức điện áp mong muốn chưa.
Một khẩu súng ESD được hiệu chuẩn có thể đảm bảo rằng tất cả các thuộc tính này không vượt quá dung sai được cung cấp trong IEC 61000-4-2.
Bảng: Dung sai hiệu chuẩn IEC điển hình cho súng ESD

Những giá trị này là tiêu chí chung cần thiết trong các phòng thí nghiệm EMC chuyên nghiệp và chúng rất gần với LISUN thiết bị và các nhà cung cấp khác đã sản xuất thiết bị tuân thủ.

Thiết bị cần thiết để hiệu chuẩn

Quá trình hiệu chuẩn súng ESD cần có thiết bị kiểm tra chuyên dụng. Người mới bắt đầu cần có thiết bị đo lường chất lượng.
• Bộ suy giảm để bảo vệ máy hiện sóng khỏi dòng điện cao
• Thiết bị hiệu chuẩn vị trí cơ học ổn định.
• Tấm tham chiếu mặt đất
• Cáp đồng trục có độ ồn thấp
Mục tiêu dòng điện tiêu chuẩn được sử dụng để đảm bảo rằng phép đo dạng sóng phù hợp với bản chất của quá trình xả.

Hình: Súng ESD

Các bước hiệu chuẩn súng ESD 30 kV

Có thể hiệu chuẩn tự động mặc dù người mới bắt đầu cũng có thể thực hiện theo quy trình có hệ thống.
1. Chuẩn bị môi trường thử nghiệm
Việc hiệu chuẩn phải được thực hiện trong điều kiện được kiểm soát. Hiện tượng phóng điện phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm, và cả hai yếu tố này phải ổn định. Không có bụi hoặc hơi ẩm trên bề mặt. Mặt đất tham chiếu phải sạch sẽ và được liên kết tốt.
2. Kết nối súng với mục tiêu hiệu chuẩn
Đầu xả phải chạm chặt vào mục tiêu hiệu chuẩn. Tiếp xúc tự do hoặc lệch hướng sẽ làm thay đổi dạng sóng. Người mới sử dụng phải đảm bảo mục tiêu được gắn chặt vào máy hiện sóng bằng bộ suy giảm.
3. Chọn điện áp và cực tính
Người mới bắt đầu nên được đào tạo để sử dụng điện áp trung bình, tức là 5 kV, trước tiên, sau đó thử nghiệm với điện áp cao hơn của súng ESD 30 kV. Cần kiểm tra cả cực dương và cực âm.
4. Kích hoạt xả
Nên sử dụng dòng xả được điều chỉnh. Mỗi lần xả đều được ghi lại bằng máy hiện sóng. Để đảm bảo tính nhất quán, người mới bắt đầu cần ghi lại ít nhất năm xung cho mỗi mức điện áp.
5. Đánh giá dạng sóng
Dạng sóng được chồng lên tiêu chuẩn dung sai IEC trên máy hiện sóng. Độ lệch được tính đến trong yêu cầu điều chỉnh, vệ sinh đầu dò hoặc thay thế các bộ phận bên trong bị hỏng.
6. Điều chỉnh và kiểm tra lại
Trong trường hợp các phép đo không nằm trong phạm vi cho phép, cần phải thực hiện một số thay đổi. Một số súng ESD có vít hiệu chuẩn bên trong hoặc phần mềm menu hiệu chỉnh. Cần lặp lại thử nghiệm cho đến khi đạt được dung sai trên dạng sóng.
7. Ghi lại kết quả hiệu chuẩn
Mọi phép đo đều phải được ghi lại để tham khảo trong tương lai. Để đảm bảo tuân thủ các điều kiện hiệu chuẩn ISO/IEC 17025, các phòng thí nghiệm thường yêu cầu ghi chép nhật ký.
8. Cân nhắc về an toàn
Việc hiệu chuẩn súng ESD không phải là không có rủi ro. Súng cần được cách điện, nối đất đúng cách và được đào tạo bài bản về cách sử dụng. Không được để tay chạm vào đầu súng. Khi không sử dụng, súng nên được cất giữ ở nơi an toàn. Người mới bắt đầu cần được giám sát trong quá trình hiệu chuẩn trước khi cho phép thực hiện mà không có sự giám sát.

Lợi ích của việc hiệu chuẩn thường xuyên

Việc hiệu chuẩn thường xuyên sẽ nâng cao độ chính xác của kết quả kiểm tra và đảm bảo các thử nghiệm miễn nhiễm sẽ phản ánh đúng hành vi thực tế trong môi trường thực tế. Việc hiệu chuẩn thường xuyên cũng sẽ kéo dài tuổi thọ của súng ESD, đặc biệt là súng điện áp cao. Các phòng thí nghiệm hoạt động LISUN-hệ thống dựa trên cũng thường có lời nhắc hiệu chuẩn tự động và giao diện thân thiện với người dùng cho phép hệ thống duy trì độ chính xác mà không cần phải có chuyên gia thực hiện.

Kết luận

Việc hiệu chuẩn súng ESD rất quan trọng đối với cả người mới vào nghề và kỹ sư giàu kinh nghiệm khi tiến hành kiểm tra khả năng miễn nhiễm của các sản phẩm điện tử. Việc hiệu chuẩn cần chính xác hơn nữa khi sử dụng các mô hình điện áp cao, chẳng hạn như Súng ESD 30kV, có năng lượng phóng điện cao hơn, cũng như năng lượng biến thiên dạng sóng. Người mới bắt đầu có thể đạt được hiệu chuẩn có kiểm soát và tái tạo được với các công cụ tốt, môi trường thử nghiệm được kiểm soát và ý tưởng rõ ràng về các thông số cần sử dụng trong hiệu chuẩn. Hiệu chuẩn cũng nâng cao kết quả thử nghiệm tốt và hỗ trợ đánh giá rằng thử nghiệm miễn nhiễm phản ánh các hiện tượng tĩnh điện thực tế. Với thiết bị được cung cấp bởi các nhà sản xuất uy tín như LISUN, quá trình hiệu chuẩn trở nên khả dụng, nhất quán và rất hiệu quả trong bất kỳ phòng thí nghiệm nào.