2010年12月25日 星期六

ESD 靜電測試

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ESD (Electrostatic Discharge) 是所有電氣產品上市前必須測試通過的項目之一,電子工程師應該熟知這個試驗,台灣氣候比較潮濕,被靜電電擊的經驗不常見,大陸型氣候冬季比較乾燥,較容易發生,一般消費性電子產品,根據 IEC-61000-4-2 標準,基本門檻必須通過 8kV air、4kV contact 測試。

實作上,會用
靜電產生器來模擬測試,不同電壓正負電擊各十次,也就是 4kV、5kV、6kV‧‧‧,電壓一直調高,打到被測機台當機或 reset 為止。通常會向上測到不能為止,之所以加測電壓,是為了確保產品在認證實驗室可以沒問題測試通過,並且順便了解自己公司的產品品質水準到哪裡,越具知名品牌的電子商品自我要求的水準又更高,像我的公司基本要求是 15kV air、8kV contact,有的軍規商品更高達 22kV air、12kV contact,這項安規測試經常讓我們的電子及機構工程師非常傷腦筋,他們要想出如何設計出靜電防護高的電路與機構,韌體工程師也有重要任務要處理:當靜電干擾時,如何防治因訊號錯亂導致機器異常動作。

靜電測試,應注意每電擊一次被測體要放電一次,否則機器會因累積電荷而無法通過較高電壓測試,放電方法就是用導體把積存的靜電導放到大地。

空中測試(Air test)要用手指型探棒,從距離三、五公分處往測體接近距離約一公分但不碰觸,就像手指要去按開關一樣,此時可能會看到電弧產生,接觸測試(Contact test)須換成尖錐形的探棒。無論 air or contact,先固定打同一點,凡有螺絲或是細縫孔的地方都要打一打,測完再換其它地方測試。

測試結果判定:
Class A - 測試的過程中,機器幾乎不受任何影響。
Class B - 測試中,功能有受干擾,但是移除干擾源後,機器可自動恢復原狀。
Class C - 測試後,機器需要重新開機或是再操作設定,才能恢復原狀。
Class D - 測試後,機器完全無法恢復原狀。

不同商品有不同結果判定要求,比如醫療儀器就須要 Class A。

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