空气放电时,静电枪的放电电容应保持放电电压在5秒以上!
随着塑壳电子设备、液晶显示电子产品应用的增加,空气模式的静电放电测试也多了起来。所以越来越多的工程师对空气放电测试的不确定性提出了质疑,现象是:1、在自己的实验室测试10kV可以通过,送到测试机构5kV甚至更低电压也不能通过;2、天气潮湿一点,设置到20kV也未必能对地放电。
工程师所反映的情况确实存在,且还相当普遍。是否测试工程师测试方法不对?不是!究其因实为静电放电放生器性能上的缺陷。 到底是啥缺陷?大家都知道空气放电有一个过程:距试品足够远时按下扳机,枪头接通放电电路,随后慢慢靠近试品直至产生放电。这个过程要二到五秒,所以,标准要求放电头能保持放电电压五秒以上。很多放电枪不到两秒钟,电压就可能流失大半,勉强放出个很小的火花,天气潮湿时几乎不能放电。这就使得空气放电的结果差异很大,根本达不到测试目的。
有人采取固定气隙放电的方法,此法可避免放电电压泄漏。但是,为确保有效放电,气隙须很小,在按下扳机时电极及枪内铜杯(实际为容性天线)迅速充电至高压,充电时间远小于1nS,幅度非常强。这样一个巨大的、额外的强烈近场的电场辐射就施加于试品之上,诸如LCD、CPU对之特敏感。由于绝缘材料的限制,放电电流不会很大,这样一个空气ESD测试变成了本不需要的电场辐射测试。以此方法测试,则会对EUT提出很高的要求,带来额外的、不必要的成本开销。
由此可见,静电放电枪在空气放电时是否具有电压保持能力是个很关键的性能指标。所以,没有放电电压保持5秒以上能力的静电放电发生器是不符合标准的
欧美产的静电放电发生器都有放电电压保持5秒以上的能力。
少部分国产的静电放电发生器也具备了空气放电电压保持5秒以上的能力。如上海三基和云鹊电子公司在2010年及以后生产的静电放电发生器。
“标准要求放电头能保持放电电压五秒以上。很多放电枪不到两秒钟,电压就可能流失大半,勉强放出个很小的火花,天气潮湿时几乎不能放电。这就使得空气放电的结果差异很大,根本达不到测试目的。”
学习了,说的非常好。
谢谢版主!
如何验证静电枪是否有5秒保持能力?
哈哈,同问。
比较简单的验证方法:
设置空气放电模式(用球头)、设置8kV电压,按下扳机不放。5秒以后(或者更长),直接对放电回线放电,正常情况下8kV在5毫米可以起弧放电。
没有电压保持能力的,放电间隙缩短至2毫米也不会放电,天气潮湿时根本就不会放电了。
这个验证方法不需要专门测试仪器,但是没有办法定量。
已购买静电放电发生器的厂家可以通过这个方法自己验证,由于各个厂家都自称完全符合标准,所以一旦验证不对可以向制造厂家提出异议。
第三方检测报告是主要的验证方法:
由于从静电枪头测试放电电压对高压衰减器提出了比较高的要求,所以一般厂家、甚至很多检测机构都不具备验证能力。
第三方报告也有很多区别:
从资质来看,CNAS授权计量机构(目前只有4家,北京电子4所、北京航天203所、华东计量中心、赛宝中心)比较可信。
报告的内容要注意一下有没有关于具有放电电压保持能力的测量。
http://www.skylarksh.com/download.aspx中有华东计量中心的报告供参考。
报告中注明放电电压是从放电枪头测量,测量采用空气放电模式。
部分测量机构有在20pps模式下放电,也通过示波器测量。虽然也是从枪头测量,不过不能说明其是否有电压保持能力。