ESD模拟测试的基础知识

EMC有很多测试项目，其中ESD模拟测试有一个很大的特殊性，就是这个测试除了固定的测试台，其他所有的测试程序都是靠人为去操作完成。所以，可以说ESD模拟测试中，人为不良操作是影响测试结果的不可忽视的因素，需要重视。

1静电发生器放电头参数的选择（放电电阻和储能电容）

1、IEC61000-4-2/GBT17626.2，这个标准是电子电气设备ESD模拟测试使用的通用标准，满足大多数产品测试情况。有些产品有专门的产品标准，也是基于此标准。

选择的元件参数为150PF和330Ω，此电容参数为人体电容量的储能电容器标称值；电阻参数为表示人体握有某个如钥匙或金属工具等金属物时的源电阻，现已证明，这种金属放电情况足以严格地表示现场的各种人员的放电，除非另有规定，不然都按照此参数。

2、ISO10605/GBT19951道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法。不同的电容、电压、电阻表征人在汽车环境下作为静电电荷源的不同特性。需要用到电容为330PF和150PF两放电端，电阻为2000Ω。

针对整车，图a和图b在整车实验时都会用到，其中330PF、2000Ω对车内可触及的全部放电点进行试验。150PF、2000Ω对站在车外及进入车内过程中可方便触及的放电点进行试验。针对汽车电子模块如：如导航等进行试验时，使用150PF、2000Ω放电端。

3、人体放电模式（EIA/JESD22-A114-A）,是模拟因人体在地上走动摩擦或其他因素在人体上已累积了静电，当去触碰IC时，人体上的静电便会经由IC的脚进入IC内，再由IC放电到地。不同HBM静电电压会产生不同的瞬间放电电流时间关系。

4、机器放电模式（EIAJ-IC-121 method20）,模拟金属的机器积累了静电，当机器去触碰IC时，进入IC并由IC脚放电到地。由于机器为金属，等效电阻为0Ω,放电过程很快，瞬间电流比HBM大得多。

由上述可知，第3和4点应用的范围是电子元器件。可以看出不同的放电端参数对测试结果是有影响的，RC时间常数变化了。比如300PF、2000Ω放电端的RC时间常数为600ns±130ns。其实会对防护器件更有破坏性。

2接触放电和空气放电位置的选择

除非在产品标准中有其他规定，静电放电只施加在正常使用时可接触到的受试设备的点和面。接触放电对可触及的放电点（一般就是指导体，可以用万用表的二极管档进行测量），空气放电对不可触及的放电点（如绝缘缝隙）。

下面几种情况不进行测试：

1、在维修和保养的时候才接触的到的点和表面。

2、设备安装固定后或按照说明使用后不再能接触到的点和面。

3、由于功能要求，对静电放电敏感并有静电警告标签的地方。

4、外壳为金属的同轴连接器和多芯连接器可接触的点（信号脚）。该情况只对金属外壳接触放电，如果为非导电材料只进行空气放电。

针对上面第4点中的外壳，考虑下面6种情况：

3试验注意事项

1、放电头应与受试位置表面垂直，保证可重复性。

2、接触放电必须保证放电尖端与导体面良好接触，不能有缝隙，不然会产生拉弧，严重影响测试结果。

3、空气放电时，放电端需要距离被试设备至少15mm，闭合开关，再靠近受试点，直至放电。决不能将圆形放电头直接放在被试点上面，当放电后将放电头移开。必须形成单次放电，因为单次放电的波形符合标准波形（有些静电枪只要按下开关会一直放电）。缓慢靠近还可以减少多次放电、低电位放电、避免强电场干扰影响测试结果。

4、当测试一个产品时应该首先确认要进行接触或空气放电的位置，先进行一个极性的测试，完成后再进行另一个极性的测试。

5、空气放电的测试，有些绝缘点是放不出电的，这时在现测试等级下就不用测试。除非有更高的等级要求，将重复前面的步骤。

6、对于放电点表面有涂漆的情况，应采用以下的操作程序：

如果设备厂家未说明涂漆为绝缘层，则需要将漆刮开，让放电头与导电层接触；如果指明为绝缘层，应只进行空气放电，不应进行接触放电。

4试验结果判断

1、通用标准

CLASS A)在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常；

CLASS B)功能或性能暂时丧失或降低，但在骚扰停止后能自行恢复，不需要操作者干预；

CLASS C)功能或性能暂时丧失或降低，但需操作人员干预才能恢复；

CLASS D)因设备硬件或软件损坏，或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。

2、道路车辆

A类：设备或系统暴露于干扰期间和之后，能执行预先设计的所有功能。

B类: 设备或系统暴露于干扰期间,能执行其设计的所有功能，然而一项或多项超出偏差，但在移出干扰后自行恢复。

C类：设备或系统暴露于干扰期间,不能执行设计的一项或多项功能，但在移出干扰后自行恢复。

D类：设备或系统暴露于干扰期间,不能执行设计的一项或多项功能，在移出干扰后通过简单的操作、复位后自行恢复。

E类：设备或系统暴露于干扰期间和之后，不能执行设计的一项或多项功能，且如果不修理或替换，则不能恢复。