आईईसी एन 61000-4-2 . के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ईएसडी) प्रतिरक्षा परीक्षण

1. ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षण में आम समस्याओं के लिए प्रतिकार और सुधार के उपाय
1.1 इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के गठन का तंत्र और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को इसका नुकसान
स्थैतिक बिजली दो वस्तुओं पर धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों के संचय से बनती है, जब विभिन्न ढांकता हुआ स्थिरांक वाले दो पदार्थ एक दूसरे के खिलाफ रगड़ते हैं। जहां तक ​​मानव शरीर का संबंध है, कपड़े और त्वचा के बीच घर्षण से उत्पन्न स्थैतिक बिजली मानव शरीर के विद्युतीकरण के मुख्य कारणों में से एक है। जब एक इलेक्ट्रोस्टैटिक स्रोत अन्य वस्तुओं के संपर्क में होता है, तो वोल्टेज का प्रतिकार करने के लिए आवेश का प्रवाह होता है। इस उच्च गति की शक्ति का संचरण संभावित रूप से हानिकारक वोल्टेज, धाराएं और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न करेगा, जो है विद्युत्स्थैतिक रिसाव.

इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के उत्पादन और उपयोग में, ऑपरेटर स्थैतिक बिजली का सबसे सक्रिय स्रोत है, और एक निश्चित मात्रा में चार्ज जमा कर सकता है। जब मानव शरीर जमीन से जुड़े घटकों और उपकरणों को छूता है, विद्युत्स्थैतिक रिसाव उत्पन्न किया जाएगा। Electrostatic छुट्टी आमतौर पर ईएसडी द्वारा दर्शाया जाता है। Electrostatic छुट्टी तब होता है जब जमीन से जुड़े घटकों और उपकरणों को छुआ जाता है। Electrostatic छुट्टी आमतौर पर ईएसडी द्वारा दर्शाया जाता है। ESD इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की गंभीर क्षति या खराबी का कारण बन सकता है।

अधिकांश अर्धचालक उपकरण आसानी से क्षतिग्रस्त हो जाते हैं विद्युत्स्थैतिक रिसाव, विशेष रूप से LSI उपकरण अधिक नाजुक होते हैं। डिवाइस को स्थैतिक बिजली के कारण दो प्रकार के नुकसान होते हैं, स्पष्ट और निहित। उस समय छिपी हुई क्षति दिखाई नहीं दे रही थी, लेकिन डिवाइस अधिक नाजुक हो गया और ओवरवॉल्टेज और उच्च तापमान जैसी परिस्थितियों में आसानी से क्षतिग्रस्त हो गया।

के दो मुख्य क्षति तंत्र ESD द्वारा उत्पन्न गर्मी के कारण डिवाइस की थर्मल विफलता हैं ESD द्वारा प्रेरित उच्च वोल्टेज के कारण वर्तमान और इन्सुलेशन टूटना ESD. सर्किट को आसानी से नुकसान पहुंचाने के अलावा, ESD इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में भी हस्तक्षेप कर सकता है। हस्तक्षेप करने के दो तरीके हैं ESD सर्किट.

एक चालन विधि है। यदि परिपथ का एक निश्चित भाग एक निर्वहन पथ बनाता है, अर्थात ESD डिवाइस में सर्किट से जुड़ा है, और ESD एकीकृत चिप के इनपुट छोर से करंट प्रवाहित होता है, जिससे व्यवधान उत्पन्न होता है।

का दूसरा रूप ESD हस्तक्षेप विकिरणित हस्तक्षेप है। यानी, इस दौरान चिंगारी के साथ एक पीक करंट उत्पन्न होता है विद्युत्स्थैतिक रिसाव, और इस धारा में प्रचुर मात्रा में उच्च आवृत्ति वाले घटक होते हैं। यह एक विकिरणित चुंबकीय क्षेत्र और एक विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है, जो आस-पास के सर्किट के विभिन्न सिग्नल लूपों में हस्तक्षेप करने वाले इलेक्ट्रोमोटिव बलों को प्रेरित कर सकता है। हस्तक्षेप इलेक्ट्रोमोटिव बल तर्क सर्किट के थ्रेसहोल्ड स्तर से अधिक होने की संभावना है, जिससे झूठी ट्रिगरिंग हो सकती है। विकिरणित व्यतिकरण का परिमाण इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के बिंदु से सर्किट की दूरी पर भी निर्भर करता है। द्वारा उत्पादित चुंबकीय क्षेत्र ESD दूरी के वर्ग के साथ क्षय होता है। . द्वारा उत्पादित विद्युत क्षेत्र ESD दूरी के साथ घिस जाता है। जब दूरी करीब होती है, तो विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र दोनों मजबूत होते हैं। कब ESD होता है, आस-पास के स्थानों में सर्किट आमतौर पर प्रभावित होते हैं।

ESD निकट क्षेत्र में, विकिरण युग्मन का मूल तरीका कैपेसिटिव या आगमनात्मक हो सकता है, जो प्रतिबाधा पर निर्भर करता है ESD स्रोत और रिसीवर। सुदूर क्षेत्र में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र युग्मन होता है।

ESD से संबंधित विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (EMI) ऊर्जा छत आवृत्ति 1GHz से अधिक हो सकती है। इस आवृत्ति पर, विशिष्ट उपकरण केबल या यहां तक ​​कि मुद्रित बोर्ड के निशान बहुत प्रभावी एंटेना प्राप्त कर सकते हैं। इस प्रकार, विशिष्ट एनालॉग या डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए, ESD उच्च स्तर के शोर को प्रेरित करता है।

सामान्यतया, क्षति पहुँचाने के लिए, ESD स्पार्क्स को सीधे सर्किट तारों से संपर्क करना चाहिए, और विकिरण युग्मन आमतौर पर केवल खराबी का कारण बनता है।

के प्रभाव में ESD, सर्किट में डिवाइस ऊर्जाहीन स्थिति की तुलना में सक्रिय स्थिति के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।

2. इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज टेस्ट और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की संबंधित आवश्यकताएं
के लिए आवश्यकताओं ईएसडी प्रतिरक्षा परीक्षण अलग-अलग उपयोग के वातावरण, अलग-अलग उपयोग और अलग-अलग ईएसडी संवेदनशीलता के साथ इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद मानकों के लिए अलग-अलग हैं, लेकिन इनमें से अधिकतर मानक प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से संदर्भित करते हैं GB/T17626.2- 1998 (आईडीटी) IEC 61000-4-2:1995): “इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज इम्यूनिटी टेस्ट विद्युत चुम्बकीय संगतता परीक्षण और मापन प्रौद्योगिकी ", विद्युत चुम्बकीय संगतता के लिए राष्ट्रीय बुनियादी मानक, और परीक्षण परीक्षण विधि के अनुसार किया जाता है। निम्नलिखित संक्षेप में मानक की सामग्री, परीक्षण विधियों और संबंधित आवश्यकताओं का परिचय देता है।

2.1 परीक्षण वस्तु:
इस मानक में डिवाइस, सिस्टम, सबसिस्टम और बाहरी उपकरण शामिल हैं विद्युत्स्थैतिक रिसाव वातावरण और स्थापना की स्थिति।

2.2 परीक्षण सामग्रीt:
के विभिन्न कारण हैं विद्युत्स्थैतिक रिसाव, लेकिन यह मानक मुख्य रूप से कम आर्द्रता की स्थिति में घर्षण जैसे कारकों के माध्यम से ऑपरेटर द्वारा स्थैतिक बिजली के संचय का वर्णन करता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के अधीन इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रिकल उपकरणों के लिए प्रतिरक्षा आवश्यकताएं और परीक्षण विधियां सीधे ऑपरेटर से और आसन्न वस्तुओं के लिए।

2.3. परीक्षण के उद्देश्य:
इलेक्ट्रोस्टैटिक हस्तक्षेप का विरोध करने के लिए एकल डिवाइस या सिस्टम की क्षमता का परीक्षण करें। यह अनुकरण करता है: (1) उपकरण को छूते समय ऑपरेटर या वस्तु का निर्वहन। (2) किसी व्यक्ति या वस्तु का किसी आसन्न वस्तु से निर्वहन।

2.4. प्रयोग विधि:
इस मानक में निर्दिष्ट दो परीक्षण विधियां हैं: संपर्क निर्वहन विधि और वायु निर्वहन विधि। संपर्क निर्वहन पसंदीदा परीक्षण विधि है, और वायु निर्वहन का उपयोग किया जाता है जहां संपर्क निर्वहन का उपयोग नहीं किया जा सकता है।

संपर्क निर्वहन विधि: एक परीक्षण विधि जिसमें परीक्षण जनरेटर के इलेक्ट्रोड को परीक्षण के तहत उपकरणों के संपर्क में रखा जाता है और जनरेटर में निर्वहन स्विच द्वारा निर्वहन उत्तेजित होता है।

एयर डिस्चार्ज विधि: एक परीक्षण विधि जिसमें परीक्षण जनरेटर के चार्जिंग इलेक्ट्रोड को परीक्षण के तहत डिवाइस के करीब लाया जाता है और परीक्षण के तहत डिवाइस एक चिंगारी से डिस्चार्ज होने के लिए उत्साहित होता है।

2.5 परीक्षण वातावरण:
यह मानक वायु निर्वहन के लिए पर्यावरणीय परिस्थितियों को निर्दिष्ट करता है:
परिवेश का तापमान: 15 ℃ ~ 35 ℃, सापेक्षिक आर्द्रता: 30% ~ 60% आरएच, वायुमंडलीय दबाव: 86kPa ~ 106kPa
मानक संपर्क निर्वहन के लिए विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों को निर्दिष्ट नहीं करता है।

2.6. परीक्षण कार्यान्वयन:
कार्यान्वयन साइट: प्रत्यक्ष निर्वहन उन बिंदुओं या सतहों पर लागू होता है जिन्हें ऑपरेटर परीक्षण के तहत उपकरण के सामान्य उपयोग के दौरान छू सकता है; अप्रत्यक्ष निर्वहन क्षैतिज युग्मन प्लेट और ऊर्ध्वाधर युग्मन प्लेट पर लागू होता है।

प्रत्यक्ष निर्वहन अनुकरण करता है विद्युत्स्थैतिक रिसाव यह तब होता है जब कोई ऑपरेटर परीक्षण के तहत डिवाइस से सीधा संपर्क करता है। अप्रत्यक्ष निर्वहन क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर युग्मन प्लेटों का निर्वहन करते हैं, यह अनुकरण करते हुए कि क्या होता है जब कोई ऑपरेटर परीक्षण के तहत डिवाइस के पास रखी या स्थापित वस्तुओं का निर्वहन करता है।

जब प्रत्यक्ष निर्वहन, संपर्क निर्वहन पसंदीदा रूप है; केवल उन जगहों पर जहां संपर्क निर्वहन का उपयोग नहीं किया जा सकता है (जैसे सतह एक इन्सुलेट परत के साथ लेपित है, कंप्यूटर कीबोर्ड अंतराल, आदि), इसके बजाय एयर गैप (वायु) निर्वहन का उपयोग किया जाता है। अप्रत्यक्ष निर्वहन: संपर्क निर्वहन विधि चुनें।

परीक्षण वोल्टेज को धीरे-धीरे कम से उच्च तक निर्दिष्ट मूल्य तक बढ़ाया जाना चाहिए।
विभिन्न उत्पाद या उत्पाद परिवार मानकों में उत्पाद की विशेषताओं के अनुसार परीक्षणों के कार्यान्वयन के लिए विशिष्ट प्रावधान हो सकते हैं।

2.7 परीक्षा परिणाम:
अगर इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज टेस्ट विफल रहता है, निम्नलिखित परिणाम हो सकते हैं:
(1) अर्धचालक उपकरणों को नुकसान सीधे ऊर्जा विनिमय के कारण होता है।
(2) डिस्चार्ज परिवर्तन के कारण विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण की खराबी होती है।

3. इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज काउंटरमेशर्स और सुधार बिंदु:
इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद या डिवाइस पर ईएसडी-जनित विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) के प्रभाव को कम करने के कई तरीके हैं: ईएसडी पीढ़ी को पूरी तरह से अवरुद्ध करना, ईएमआई (विशेष रूप से इस लेख में ईएसडी के कारण ईएमआई) को सर्किट या डिवाइस में युग्मन से रोकना, और डिजाइन प्रक्रिया के माध्यम से डिवाइस की अंतर्निहित ईएमआई को बढ़ाना। ईएसडी प्रतिरक्षा.

ESD आमतौर पर प्रवाहकीय वस्तुओं पर होता है जिससे उत्पाद स्वयं उजागर होता है, या आसन्न प्रवाहकीय वस्तुओं पर होता है। उपकरण के लिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज के लिए प्रवण भाग हैं: केबल, कीबोर्ड, उजागर धातु फ्रेम, और उपकरण खोल पर छेद, छेद और अंतराल।

एक सामान्य सुधार विधि उत्पाद ईएसडी घटना या घुसपैठ खतरे बिंदु, जैसे इनपुट बिंदु और जमीन के बीच क्षणिक सुरक्षा सर्किट स्थापित करना है, ये सर्किट केवल तभी कार्य करते हैं जब ईएसडी प्रेरित वोल्टेज सीमा से अधिक हो। सुरक्षा सर्किट में वर्तमान शंट इकाइयों की बहुलता शामिल हो सकती है।

ऐसे कई सर्किट हैं जो ईएसडी सुरक्षा के उद्देश्य को प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन चयन करते समय निम्नलिखित सिद्धांतों पर विचार किया जाना चाहिए, और प्रदर्शन और लागत के बीच एक व्यापार बंद: गति तेज है, जो ईएसडी हस्तक्षेप की विशेषताओं द्वारा निर्धारित की जाती है; यह बड़े करंट के पारित होने का सामना कर सकता है; विचार करें कि क्षणिक वोल्टेज सकारात्मक और नकारात्मक दोनों ध्रुवों में घटित होगा; सिग्नल वृद्धि के कैपेसिटिव और प्रतिरोधक प्रभाव स्वीकार्य सीमा के भीतर नियंत्रित होते हैं; मात्रा कारकों पर विचार किया जाता है; उत्पाद लागत कारकों पर विचार किया जाता है।

4. सामान्य ईएसडी काउंटरमेजर दिशानिर्देश:
(1) अतिसंवेदनशील सीएमओएस और एमओएस उपकरणों में सुरक्षा डायोड जोड़ें;
(2) संवेदनशील ट्रांसमिशन लाइन (ग्राउंड वायर सहित) पर दसियों ओम रेसिस्टर्स या फेराइट बीड्स की स्ट्रिंग;
(3) इलेक्ट्रोस्टैटिक संरक्षण सतह कोटिंग तकनीक का उपयोग करके ईएसडी को कोर का निर्वहन करना मुश्किल हो जाता है, जो बहुत प्रभावी साबित हुआ है;
(4) परिरक्षित केबलों का उपयोग करने का प्रयास करें;
(5) अतिसंवेदनशील इंटरफ़ेस पर फ़िल्टर स्थापित करें; संवेदनशील इंटरफ़ेस को अलग करें जहां फ़िल्टर स्थापित नहीं किया जा सकता है;
(6) कम पल्स आवृत्ति वाले लॉजिक सर्किट का चयन करें;
(7) शेल शील्ड और अच्छी ग्राउंडिंग

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