电气和电子设备经受静电放电时的抗扰度性能用什么仪器测试?

电气和电子设备经受静电放电时的抗扰度性能用什么仪器测试?,第1张

人体对物体或两个物体之间产生的静电,可能引起电气,电子设备的电路发生故障,甚至被损坏。所以,模拟静电放电测试在全世界范围内广泛地应用。静电放电发生器 (ESD Generator) 或叫静电放电模拟器(ESD Simulator),俗称静电放电q(ESD gun)是电磁兼容测量与试验中静电放电抗扰度(ESD immunity)试验中的重要设备。目的是为了检验电子设备受到外来静电放电时能否正常工作,是国际电工委员会标准IEC61000-4-2

Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4: Testing and measurement techniques - Section 2: Electrostatic discharge immunity test. Basic EMC Publication,已同名等效转化为我国标准GB/T 17626.2-2006《电磁兼容试验和测试技术静电放电抗扰度试验》的唯一试验设备。

静电放电发生器主要是应用于对系统级电子设备如手机、电脑的抗人体金属模型静电放电试验。包括静电发生器和静电放电q。静电放电发生器中的静电发生器的输出即有正也有负,有的是正负可以转换,它们的电压双极性高精度输出连续可调。同时适用于更多的应用领域以及未来新标准的要求。所以静电放电发生器可用于绝大多数电气与电子设备的静电放电试验。

ESD61000-2:静电放电发生器为评定电气和电子设备经受静电放电时的抗扰度性能提供全面完善的解决方案.力汕ESD61000-2/ESD61000-2A采用LCD显示屏可以中英文显示, 并配备红外控制器可以在特殊场合 *** 作使用。

半导体芯片测试贯穿芯片设计,晶圆制造以及封装和测试的整个过程 。它在降低半导体芯片和分立器件的成本,提高产品良率以及改善制造工艺方面起着关键作用。从狭义上讲,对半导体芯片测试的理解集中在封装和测试过程中。实际上,半导体芯片测试贯穿整个生产过程, 从半导体芯片设计开始,继续进行半导体芯片制造,最后进行封装半导体芯片的性能测试 。测试电路时,通过将芯片连接到 半导体芯片测试机,向芯片施加信号,分析芯片的输出信号,并将其与期望值进行比较,然后获得有关芯片,半导体性能的指标芯片分选机和探针台将芯片连接到测试仪以实现自动化测试 。下游主要包括芯片设计公司,晶片制造公司以及封装和测试厂商。

晶圆制造过程测试也称为中级测试。它用于 识别晶片上的工作芯片性能,以确保只有能够实现正常数据通信并通过电气参数和逻辑功能测试的芯片才能进入封装过程,以节省不必要的时间,同时,它可以为晶圆厂提供良率数据批量生产半导体芯片,及时发现半导体芯片技术的缺陷 。此阶段的半导体芯片测试可以在晶圆厂中进行,也可以送到工厂附近的代工厂进行测试,这一环节主要使用半导体芯片测试机和探针台。半导体芯片探针台是高精度设备,其技术障碍主要体现在关键参数上,例如系统的精确定位,微米级运动和高精度通信。

最终测试用于确保成品半导体芯片在出厂前能够满足设计规范要求的性能和功能。它主要使用 半导体芯片测试仪和分选机 。分选机将被测试的芯片分批提供给测试仪器。在一定的测试环境下,将半导体芯片测试零件的引脚与测试机的电信号相连,半导体芯片测试机的吞吐量对于提高自动化程度和测试起着重要的作用。 半导体芯片封装形式的逐渐多样化将对半导体芯片分类器在各种封装形式下快速切换测试模式的能力提出更高的要求

长川 科技 在成立之初,就以半导体芯片模拟测试仪和分选机为起点,走了自主研发之路 。经过多年的精耕细作,实现了产品从零开始的不断升级,深化了产品布局。半导体芯片测试机和分选机的核心性能指标可与国际先进水平相提并论,同时价格低于竞争产品,具有成本效益优势。

经过一系列的研发,公司推出了第一代半导体芯片模拟测试仪CTA8200,以满足功率放大器,运算放大器和电机驱动模拟半导体芯片的电气性能参数测试需求。随后公司启动了第二代模拟/数字混合半导体芯片测试机的研发,并推出了CTA8280型号,从而缩短了信号源响应时间,提高了数据转换精度,减少了线路干扰,改善了测试数据稳定性和测试效率等方面已得到明显改善。先后推出了CTT3600,CTT3280和CTT3320三种型号。其中,CTT3320系统是中国具有最强并行测试能力的半导体芯片功率设备测试系统,具有32位并行测试能力。

公司的分选机主要是半导体芯片重力分选机和平移分选机。半导体芯片重力分选机主要用于传统包装形式的分选。随着半导体芯片包装从插入生产到贴片生产的逐步过渡,该公司成功开发出了具有视觉检查功能的半导体芯片检查和收集一体机。非常适合后续过程中自动放置的生产模式。随着QFP,QFN和BGA先进封装的兴起,对半导体芯片分选机的测试速度,测试压力,精度,多功能性和适应性提出了更高的要求。该公司已经开发了相关技术,以实现PLCC,BGA,LGA和其他半导体芯片封装形式,以满足处理器,SOC和MCU等高端半导体芯片的测试要求。

全球测试设备市场高度集中。 Tokyo Precision和Tokyo Electronics占据了探测台市场80%以上的份额;在分选机市场中,Advan,Corsue和Epson这三个公司的市场份额已超过60%。Advan和泰瑞达以87%的市场份额几乎垄断了测试机市场。 泰瑞达在SoC测试领域占据绝对领先地位,市场份额接近57%。Advan的市场份额为40%的市场份额已成为内存测试的领导者。模拟测试的技术障碍相对较低。我国长川 科技 和北京华峰在模拟/数字-模拟混合测试领域做出了努力,并在国内替代方面取得了一定进展。 长川 科技 的第三代半导体芯片模拟测试系统拥有高端设备,可以实现替代国外高端机器。北京华峰自主研发的半导体芯片模拟混合信号自动测试系统STS 8200成功打破了国外垄断,华峰已进入意法半导体,日月光等国际厂商的供应商体系。与先前的晶片制造设备相比,封装和测试设备的技术难度较小,并且定位的难度较低。另外,大陆包装测试公司在世界上具有很强的竞争力,国内包装测试设备公司可以切入下游客户,为实现国产替代创造良好条件。

2020年前三季度,公司实现营业收入5亿元,同比增长150%,归属于母公司所有者的净利润为0.35亿元,同比增长2584%;其中第三季度营业收入为1.82亿元,同比增长82%,归属于母公司所有者的净利润为906万元,同比增长3598%。 虽然营收与净利润同比增长,但仍有很大不足,仍需改善。

A股上市公司半导体芯片测试设备黑马股长川 科技 处于中短期上升格局,主力机构阶段性控盘结构,据大数据统计,主力筹码约为40%,主力控盘比率约为43%, 趋势研判与多空研判方面,可以参考13日均线及21日均线,均线组排列关系影响中期格局,13日均线作为中短期多空参考,21日均线作为中期参考。

静电放电的起因有多种,但GB/T17626.2-2006主要描述在低湿度情况下,通过摩擦等因素,使人体积累了电荷。当带有电荷的人与设备接触时,就可能产生静电放电。

静电放电的起因:

1、试验目的:

2、试验单个设备或系统的抗静电干扰的能力。它模拟:

(1) *** 作人员或物体在接触设备时的放电。

(2)人或物体对邻近物体的放电。

静电放电可能产生的如下后果:

(1)直接通过能量交换引起半导体器件的损坏。

(2)放电所引起的电场与磁场变化,造成设备的误动作。

3、放电方式 :

(1)直接放电(直接对设备的放电):接触放电为首选形式;只有在不能用接触放电的地方(如表面涂有绝缘层,计算机键盘缝隙等情况)才改用气隙放电。

(2)间接放电:水平耦合,垂直耦合

试验方法:

1、有型式试验(在实验室进行)及安装现场试验两种,标准规定以前者为主。 试验中一般以1次/秒的速率进行放电,以便让设备对试验未来得及响应另外正式试验前要用20次/秒的放电速率,对被试设备表面很快扫视一遍,目的找出设备对静电放电敏感的部位。试验电压要由低到高逐渐增加到规定值。

3、静电放电用在平时可以用触摸到的点上。试验采用:

(1)单次放电。(2)在选定点与地之间进行放电。(3)每个点上至少放电10次(正或负极性)。(4)相邻两次放电之间至少间隔1秒在选择放电点的时候,则用每秒20次的放电速度进行,着力于寻找可能静电放电敏感的点。 对于邻近物体间的放电,可通过对接地板和试品附近(相距250px)的金属板(1250px×1250px)放电来模拟。

实验室试验的配置及气候环境:

(1)实验室的地面应设置接地参考平面,它应是一种最小厚度为0.25mm的铜或铝的金属薄板,其他金属材料虽可使用它们至少有0.65mm的厚度。接地参考面的最小尺寸1m²,实际的尺寸取决于受试设备的尺寸,而且每边至少应伸出受试设备或耦合板之外0.5m,并将它与保护接地系统相连。受试设备与实验室墙壁和其他金属性结构之间的距离最小1m。

(2)规定有耦合板的地方,例如允许采用间接放电的地方,这些耦合板采用和接地参考面相同的金属和厚度,而且每断带有一个470kΩ电阻的电缆与接地参考平面连接,当电缆置于接地参考平面上时,这些电阻器应耐受住放电电压且具有良好的绝缘,以避免对接地参考平面的短路,也可以防止静电电荷的积累。

(3)气候条件:在空气放电试验的情况下,气候条件应在下述范围内:

(4)环境温度:15°c~35°c 相对湿度:30%~60% 大气压力:86kPa~106kPa

对受试设备直接施加的放电:

(1)除非在通用标准、产品标准、产品类标准中有其他规定,静电放电只施加在正常使用时人员可解除的受试设备上的点和面。以下是例外的情况(即放电不施加在下述点):

(a)维修时才接触得到的点和表面。这种情况下,特定的静电放电简化方法应在文件中注明。

(b)最终用户保养时接触到的点和表面,这些极少接触到的点,如换电池时接触到的电池、录音电话中的磁带等。

(c)设备安装固定后或按使用说明使用后不再能接触到的点和面,例如:底部和设备的靠墙面或安装端子后的地方。

(d)外壳为金属的同轴连接器和多芯连接器可接触到的点。该情况下,仅对连接器的外壳施加接触放电。非导电的(如塑料)连接器内可接触到的点,应只进行空气放电试验。

(2)为确定故障的临界点,试验电压应从最小值到选定的试验电压值逐渐增加,最后的试验值不应超过产品的规范值,以避免损坏设备。

(3)试验应以单次放电的方式进行,在预选点上,至少施加十次单次放电(最敏感的极性)。

(4)连续单次放电之间的时间间隔建议至少1s,但为了确定系统是否发生故障,可能需要较长的时间间隔。注:放电点通过以20次/s或以上放电重复率来进行试探的方法加以选择。

(5)静电放电发生器应保持与实施放电的表面垂直,以改善试验结果的可重复性。

(6)在实施放电的时候,发生器的放电回路电缆与受试设备的距离至少应保持0.2m。

(7)在接触放电的情况下,放电电极的顶端应在 *** 作放电开关之前接触受式设备。

(8)对于表面涂漆的情况,应采用以下的 *** 作程序:

(9)如设备制造厂家未说明涂膜为绝缘层,则发生器的电极头应穿入漆膜,以便与导电层接触,如厂家指明是绝缘层,则应只进行空气放电,这类表面不应进行接触放电试验。

(10)在空气放电的情况下,放电电极的圆形放点头应尽可能快地接近并触及受试设备(不要造成机械损坏)。每次放电之后,应将放电电极从受试设备移开,然后重新触发发生器,进行新的单次放电,这个程序应当重复至放电完成为止。

不接地设备的试验方法:

(1)不接地设备或设备的不接地部件不能如I类供电设备自行放电。若在下一个静电放电脉冲施加前电荷未消除,受试设备或受试设备的部件上的电荷累积可能使电压为预期试验电压的两倍。因此,双重绝缘设备的绝缘体电容经过几次静电放电累积,可能充电至异常高,然后以高能量在绝缘击穿电压处放电。

(2)为模拟单次静电放电(气隙放电或接触放电),在施加每个静电放电脉冲之前应消除受试设备上的电荷。

(3)因受试设备和水平耦合板(台式)之间以受试设备和接地参考平面(落地式)之间的电容取决于受试设备的尺寸。静电放电试验时,如果功能允许,应安装带泄放电阻的电缆。放电电缆的一个电阻应尽可能靠近受试设备的试验点,最好小于20mm,第二个电阻应靠近电缆的末端,台式设备的电缆连接于水平耦合板上,对于立式设备的电缆连接于参考面上。

(4)注意:带泄放电阻电缆的存在会影响某些设备的试验结果,有争议时,若在连续放电之间电荷能有效的衰减,施加静电放电脉冲时断开电缆的试验优于连接上电缆的试验

以下选择可作为替代方法:

(1)连续放电的时间间隔应长于受试设备的电荷自然衰减所需的时间

(2)使用带泄放电阻和碳纤刷的接地电缆(例如2×470KΩ)

静电放电抗扰度实验结果

(1)试验结果应依据受试设备的功能丧失或性能降级进行分类。相关的性能水平由设备的制造商或试验的需求方确定,或由产品的制造商和购买双方协商同意。建议按如下要求分类:

a) 在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常

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 *** 作者干预;

c) 功能或性能暂时丧失或降低,但需 *** 作人员干预才能恢复;

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。


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