+8618117273997weixin
Tiếng Anh
中文简体 中文简体 en English ru Русский es Español pt Português tr Türkçe ar العربية de Deutsch pl Polski it Italiano fr Français ko 한국어 th ไทย vi Tiếng Việt ja 日本語
12 Tháng Chín, 2022 1169 Xem Tác giả: Saeed, Hamza

Những điều bạn cần biết về các mô hình ESD, bảo vệ và thử nghiệm

Trình giả lập ESD
An Trình giả lập ESD, thường được gọi là Súng ESD, là một thiết bị di động được sử dụng để đánh giá khả năng chống chịu của thiết bị đối với phóng tĩnh điện (ESD). Các trình mô phỏng này được sử dụng trong các phòng thí nghiệm chuyên về tương thích điện từ (EMC). Xung ESD là xung điện áp cao được tạo ra khi hai vật có điện tích trái dấu tiếp xúc với nhau. Chúng có thể được tạo lại trong môi trường thử nghiệm để đảm bảo rằng thiết bị được thử nghiệm có khả năng chống phóng điện tĩnh.

Các mô hình ESD

ESD61000-2_Bộ mô phỏng phóng tĩnh điện

Kiểm tra ESD
Kiểm tra ESD là bắt buộc đối với hầu hết các nhà cung cấp linh kiện ô tô như một phần của thử nghiệm tương thích điện từ bắt buộc. Việc tự động hóa các thử nghiệm này để loại bỏ yếu tố con người thường có lợi. Kiểm tra ESD là bắt buộc đối với hầu hết các nhà cung cấp linh kiện ô tô như một phần của thử nghiệm tương thích điện từ bắt buộc. Việc tự động hóa các thử nghiệm này để loại bỏ yếu tố con người thường có lợi.

Các loại máy kiểm tra IC ESD
Người kiểm tra logic, người kiểm tra trí nhớ và người kiểm tra tương tự là ba loại người kiểm tra. Thông thường, kiểm tra vi mạch được thực hiện trong hai giai đoạn: kiểm tra wafer (còn được gọi là phân loại khuôn hoặc kiểm tra thăm dò) và kiểm tra gói (còn được gọi là kiểm tra cuối cùng) sau khi đóng gói. Kiểm tra Wafer sử dụng một máy dò và một thẻ thăm dò, trong khi kiểm tra gói sử dụng một trình xử lý, một ổ cắm kiểm tra và một người kiểm tra.

IC
Các mạch tích hợp tuyến tính (IC) như bộ khuếch đại op, bộ khuếch đại trong và bộ chuyển đổi dữ liệu được bảo vệ trước khi chúng được đưa vào bảng mạch in. Đó là tình trạng ngoài mạch. Ở trạng thái như vậy, các vi mạch hoàn toàn chịu đựng được môi trường xung quanh về bất kỳ sự tăng điện áp căng thẳng nào mà chúng có thể gặp phải. Phóng tĩnh điện hay còn gọi là ESD thường được biết đến là nguyên nhân của phần lớn các trường hợp tăng điện áp nguy hiểm. Đây là một sự chuyển giao điện tích tĩnh điện cao, nhanh chóng, duy nhất gây ra bởi một trong hai tình huống.

Những điều kiện này là
1. Truyền tiếp xúc trực tiếp giữa hai vật có điện thế khác nhau (đôi khi được gọi là phóng điện tiếp xúc)
2. Khi hai vật ở gần nhau, chúng tạo ra một trường tĩnh điện mạnh (đôi khi được gọi là phóng điện) Các nguồn tĩnh điện chính chủ yếu là chất cách điện và thường là vật liệu tổng hợp, chẳng hạn như bề mặt làm việc bằng nhựa hoặc vinyl, giày cách điện, ghế gỗ thành phẩm , băng keo, gói bong bóng, bàn là hàn có đầu nhọn, v.v.

Bởi vì điện tích của chúng không dễ dàng lan truyền trên bề mặt của chúng hoặc truyền sang các vật thể khác, các mức điện áp do các nguồn này tạo ra có thể cực kỳ cao. Hiệu ứng ba điện là sự tạo ra tĩnh điện do cọ xát hai chất với nhau.
• Đi trên thảm 1000V - 1500V
• Đi bộ trên sàn Vinyl 150V - 250V
• Quản lý vật liệu được bảo vệ bằng lớp phủ nhựa trong suốt 400V - 600V
• Xử lý Túi Polyethylene 1000V - 2000V
• Bọt Polyurethane Đổ vào thùng chứa 1200V - 1500V

Lưu ý: Ở trên giả định độ ẩm tương đối là 60%. Điện áp có thể cao hơn mười lần với RH thấp (30%).

Điện áp cao và dòng điện đỉnh cao của ESD có thể phá hủy các mạch tích hợp. Các mạch tương tự chính xác, thường có dòng phân cực rất thấp, dễ bị hư hại hơn các mạch kỹ thuật số thông thường vì kiến ​​trúc bảo vệ ESD truyền thống làm tăng rò rỉ đầu vào và do đó không thể sử dụng.

Biểu hiện phổ biến nhất của hư hỏng ESD đối với kỹ sư thiết kế hoặc kỹ thuật viên là lỗi IC nghiêm trọng. Mặt khác, tiếp xúc với ESD có thể gây ra hiện tượng rò rỉ nhiều hơn hoặc làm giảm chất lượng của các tính năng khác. Nếu một thiết bị dường như không đáp ứng tiêu chuẩn bảng dữ liệu trong quá trình kiểm tra, thì thiệt hại ESD phải được đánh giá. Phác thảo một số yếu tố quan trọng về các lỗi do ESD gây ra.

Cơ chế lỗi ESD
• Thiệt hại điện môi hoặc đường giao nhau
• Tích tụ điện tích bề mặt
• Kết hợp dây dẫn ESD

Thiệt hại có thể gây ra
• Tăng rò rỉ
• Suy giảm hiệu suất
• Các lỗi chức năng của IC

Thiệt hại ESD thường là Tích lũy; ví dụ, mỗi cú “zap” của ESD có thể gây ra nhiều hư hỏng đường giao nhau hơn, cuối cùng khiến thiết bị bị hỏng.

Bảo vệ ESD
Hiểu tác hại của ESD Bao bì bảo vệ được sử dụng cho tất cả các thiết bị nhạy cảm với ESD. Các IC thường được đóng gói trong các ống vận chuyển bằng bọt dẫn điện hoặc chống tĩnh điện, sau đó được niêm phong trong một túi nhựa tiêu tán tĩnh điện. Túi niêm phong được dán nhãn với một mã duy nhất mô tả các hướng dẫn xử lý thích hợp.

Sự hiện diện của các thông báo đóng gói bên ngoài cảnh báo người dùng rằng cần có các biện pháp xử lý thiết bị phù hợp để bảo vệ ESD. Hơn nữa, các bảng dữ liệu cho các IC nhạy cảm với ESD thường bao gồm một tuyên bố nổi bật về hiệu ứng đó. Tất cả các thiết bị nhạy cảm tĩnh đều được đóng gói riêng trong bao bì bảo vệ và dán nhãn hướng dẫn xử lý.

Các điện tích tĩnh điện cao tới 4000 V có thể dễ dàng phát triển trên cơ thể người và thiết bị thử nghiệm và phóng điện không bị phát hiện. Mặc dù ADXXX bao gồm mạch an toàn ESD đã được cấp bằng sáng chế, nhưng thiết bị điện tử chịu phóng điện năng lượng cao có thể gây ra thiệt hại không thể sửa chữa. Để tránh suy giảm hiệu suất hoặc mất chức năng, nên sử dụng các biện pháp bảo vệ ESD thích hợp. Việc bảo vệ tương đối đơn giản khi các thiết bị nhạy cảm với ESD được nhận dạng.

Các mô hình ESD

ESD-883D
Máy kiểm tra IC phóng điện tĩnh điện (ESD)

Giữ các mạch tích hợp trong bao bì bảo vệ ban đầu rõ ràng là bước đầu tiên. Xả các nguồn ESD tiềm ẩn nguy hiểm trước khi xảy ra hư hỏng vi mạch là giai đoạn thứ hai. Các điện áp như vậy có thể được phóng ra nhanh chóng và an toàn bằng cách sử dụng trở kháng cao. Bàn làm việc có bề mặt tiêu tán tĩnh là thành phần quan trọng để xử lý vi mạch an toàn với ESD. Một điện trở 1 M kết nối bề mặt với đất, làm tiêu tan bất kỳ điện tích tĩnh nào trong khi bảo vệ người dùng khỏi nguy cơ điện giật do chạm đất. Nếu các đỉnh của băng ghế dự bị không dẫn điện, nên lắp thêm một tấm lót tiêu tán tĩnh ngoài điện trở phóng điện.

Hãy nhớ rằng nếu một IC tích điện được phóng điện qua trở kháng thấp, thì dòng điện đỉnh cao có thể chảy qua. Đây chính xác là những gì sẽ xảy ra khi một vi mạch tích điện tiếp xúc với một bảng được phủ đồng nối đất. Khi cùng một mạch tích hợp tích điện được đặt trên bề mặt trở kháng cao. Tuy nhiên, dòng điện cực đại không đủ để phá hủy thiết bị.

Một loạt các chiến lược xử lý nhân viên là điều cần thiết để giảm thiểu tác hại liên quan đến ESD. Khi xử lý các thiết bị điện tử nhạy cảm với ESD tại máy trạm, bạn nên sử dụng dây đeo cổ tay dẫn điện. Dây đeo cổ tay ngăn chặn các hoạt động điển hình như tước băng từ bưu kiện khỏi gây hỏng vi mạch. Một lần nữa, cần có điện trở 1 M từ dây đeo cổ tay xuống đất để đảm bảo an toàn. Khi lắp ráp bo mạch PC với IC nhạy cảm với ESD, tất cả các thành phần thụ động phải được đặt và hàn trước các IC. Điều này làm giảm phơi nhiễm ESD của thiết bị điện tử nhạy cảm. Tất nhiên, mỏ hàn phải có đầu nối đất.

Bảo vệ ESD cho các mạch tích hợp đòi hỏi sự tham gia của cả nhà sản xuất vi mạch và khách hàng. Các nhà sản xuất vi mạch có lợi ích nhất định trong việc cung cấp các thiết bị của họ với mức độ bảo vệ ESD tốt nhất khả thi. Các nhà thiết kế mạch vi mạch, kỹ sư quy trình, chuyên gia đóng gói và những người khác liên tục tìm kiếm các thiết kế mạch, quy trình và giải pháp đóng gói mới và cải tiến có thể chịu được hoặc làm mất năng lượng ESD.

Mặt khác, một chiến lược bảo vệ ESD toàn diện cần nhiều hơn là chỉ kết hợp bảo vệ ESD vào các IC. Người sử dụng mạch tích hợp cũng phải cung cấp cho nhân viên của họ kiến ​​thức và đào tạo thích hợp về các kỹ thuật xử lý ESD, để bảo vệ có thể được xây dựng ở tất cả các giai đoạn quan trọng trong quá trình. Sơ lược như sau.

Thiết bị tương tự
• Thiết kế và chế tạo vi mạch
• Tạo ra các sản phẩm có mức độ bảo vệ ESD cao nhất trong khi vẫn duy trì hiệu suất kỹ thuật số và tín hiệu tương tự cần thiết.
• Đóng gói và vận chuyển
• Vật liệu tiêu tán tĩnh nên được đóng gói. Các gói phải được dán nhãn với cảnh báo ESD.

khách hàng
• Kiểm tra sắp tới
• Kiểm tra tại máy trạm được nối đất. Giảm thiểu việc xử lý.
• Kiểm soát hàng tồn kho
• Bảo quản trong bao bì gốc an toàn với ESD. Giảm thiểu việc xử lý.
• Chế tạo
• Chuyển đến khu vực làm việc trong bao bì gốc an toàn với ESD. Chỉ mở gói tại máy trạm nối đất. Đóng gói các cụm lắp ráp con trong bao bì tiêu tán tĩnh.
• Đóng gói và vận chuyển
• Đóng gói vật liệu tiêu tán tĩnh nếu cần thiết. Các bảng thay thế hoặc tùy chọn có thể cần sự chú ý đặc biệt.

ESD Protection đòi hỏi phải có sự hợp tác giữa ADI và người dùng cuối, bao gồm cả việc kiểm soát tại các điểm chính. Khi phân tích bảng mạch và đánh giá IC, cần hết sức thận trọng. Bởi vì hậu quả của thiệt hại ESD có thể tích lũy, việc sử dụng sai thiết bị liên tục có thể dẫn đến hỏng hóc. Việc lắp và tháo IC khỏi ổ cắm thử nghiệm, lưu trữ thiết bị để đánh giá và thêm và loại bỏ các thành phần bên ngoài khỏi bảng mạch chính đều phải được thực hiện với các biện pháp bảo vệ ESD chính xác. Nếu một thiết bị bị lỗi trong quá trình phát triển hệ thống nguyên mẫu, ứng suất ESD lặp đi lặp lại có thể là nguyên nhân.

Từ khóa cần nhớ đối với ESD là phòng ngừa. Thiệt hại ESD không thể được hoàn tác, cũng như các tác động của nó có thể được đền bù.

Các mô hình và thử nghiệm vi mạch ESD
Một số ứng dụng dễ bị ảnh hưởng bởi ESD hơn những ứng dụng khác. Các vi mạch nằm trên bo mạch PC được bao quanh bởi các vi mạch khác ít nhạy cảm hơn với hư hỏng ESD so với các vi mạch phải giao tiếp với các bo mạch PC khác hoặc với thế giới bên ngoài. Các IC này thường không được chỉ định hoặc đảm bảo đáp ứng bất kỳ tiêu chí ESD cụ thể nào (ngoại trừ các thiết bị được phân loại). Các IC cổng giao diện RS-232 trên máy tính là một ví dụ điển hình về giao diện nhạy cảm với ESD vì chúng dễ tiếp xúc với điện áp cao.

Các kỹ thuật thử nghiệm và các hạn chế phải được thiết lập để đảm bảo hiệu suất ESD cho các thiết bị đó. Để đánh giá tính dễ bị tổn thương của các thiết bị đối với ESD, rất nhiều dạng sóng thử nghiệm và các yêu cầu đã được thiết lập. Mô hình cơ thể người (HBM), Mô hình máy (MM) và Mô hình thiết bị sạc là ba dạng sóng nổi bật nhất hiện đang được sử dụng cho các thiết bị bán dẫn hoặc thiết bị rời (CDM).

Bởi vì mỗi mô hình này mô tả một sự kiện ESD về cơ bản khác nhau, nên có rất ít sự nhất quán giữa các kết quả kiểm tra cho các mô hình này. Kể từ năm 1996, tất cả các thiết bị điện tử được chuyển đến hoặc bên trong Cộng đồng Châu Âu đều phải đáp ứng các chỉ tiêu về Tương thích Cơ điện (EMC) được nêu trong quy định IEC1000-4-x.

Cần lưu ý rằng điều này không áp dụng cho từng vi mạch mà là cho toàn bộ sản phẩm. Các tiêu chuẩn này, cũng như các kỹ thuật thử nghiệm, được xác định trong các thông số kỹ thuật IEC1000 khác nhau. IEC1000-4-2 yêu cầu thử nghiệm tuân thủ được thực hiện bằng cách sử dụng một trong hai phương pháp ghép nối: phóng điện tiếp xúc hoặc phóng điện qua khe hở không khí. Cần có kết nối trực tiếp với thiết bị đang được thử nghiệm để phóng điện tiếp xúc.

Phóng điện Airgap sử dụng điện áp thử nghiệm lớn hơn nhưng tránh tiếp xúc trực tiếp với thiết bị được thử nghiệm. Súng lục phóng điện được nâng cao về phía thiết bị đang được thử nghiệm, tạo ra một vòng cung qua khe hở không khí, do đó có cụm từ xả khí. Độ ẩm, nhiệt độ, áp suất khí quyển, khoảng cách và tốc độ đóng của súng phóng điện đều có ảnh hưởng đến quy trình này. Trong khi ít thực tế hơn, phương pháp phóng điện tiếp xúc có thể lặp lại nhiều hơn và đang được ưa chuộng hơn phương pháp khe hở không khí.

Máy phát điện ESD
Máy phát thử nghiệm bắt chước phóng tĩnh điện phù hợp với IEC / EN 61000-4-2. Đối với các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, hãy dựa vào Thiết bị Đang Thử nghiệm (EUT) và thiết lập thử nghiệm. Tiêu chuẩn IEC quy định hai phương pháp thử nghiệm:

1. Xả không khí máy phát thử nghiệm phải được di chuyển đến EUT theo cách này. Sự phóng điện cao áp trong không khí. Điện áp thử nghiệm có thể được điều chỉnh lên đến 30kV. Thời gian tăng rất ngắn của mỗi xung đơn tạo ra phổ RF lớn và gây nhiễu.
2. Phóng điện qua tiếp xúc EUT được gắn vào điện cực phóng điện bằng một đầu nhọn. Một rơle chân không đóng vai trò là công tắc xả.

Câu Hỏi Thường Gặp
Trình kiểm tra ESD là gì?
Thử nghiệm tương thích điện từ được gọi là Kiểm tra ESD (Kiểm tra EMC). Kiểm tra ESD tái tạo nhiều hiệu ứng tĩnh điện mà thiết bị có thể gặp phải khi vận chuyển hoặc đang hoạt động. Thử nghiệm phóng tĩnh điện kiểm tra xem khu vực và quy trình bảo vệ ESD của sản phẩm có được tuân thủ hay không.

video

Phóng tĩnh điện trong IC là gì?
Vật tích điện chạm vào IC, IC tích điện chạm vào bề mặt nối đất, máy điện tích điện chạm vào IC hoặc trường tĩnh điện tạo ra điện áp đủ mạnh để làm vỡ chất điện môi đều có thể gây ra ESD.

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 ápTích hợp hình cầuMáy quang phổSurge GeneratorSúng giả lập ESDBộ thu EMIThiết bị kiểm tra EMCKiểm tra an toàn điệnPhòng môi trườngBuồng nhiệt độĐài Khí tượng Thủy vănPhòng nhiệtThử nghiệm phun muốiPhòng kiểm tra bụiKiểm tra không thấm nướcKiểm 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:

Để lại lời nhắn

Địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

=