汽車電子組件靜電放電標準比較

靜電放電標準

汽車電子組件認證標準根據(jù)國家或地區(qū)的不同，測試標準可能也隨之不同，可能采用國家標準，也可能采用標準，也可能采用汽車企業(yè)標準。為了汽車組件產(chǎn)品更好的復(fù)合各地區(qū)的要求，我們將對不同靜電放電標準進行比較分析。

靜電放電標準主要由標準，IEC61000-4-2，ISO 10605 和各汽車企業(yè)標準組成。

表1 靜電放電測試標準

注：從表中可以看出，標準一直是企業(yè)或?qū)嶒炇易冯S的標準，都在其基礎(chǔ)上進行修改，大眾和克萊斯勒參考了ISO10605和IEC61000-4-2標準。

靜電放電原理

靜電是通過兩個物體之間因摩擦而不能轉(zhuǎn)移，這些積累的電荷就產(chǎn)生了靜電，靜電放電可以通過傳導(dǎo)和輻射兩種方式對電子元件、PCB干擾，影響系統(tǒng)工作，靜電放電基本上分為2種模型，1.各種電子設(shè)備帶電引起的靜電；2.人體電荷引起的靜電，而汽車組件的基礎(chǔ)標準，產(chǎn)品標準和汽車企業(yè)標準主要是依據(jù)人體模型進行模擬靜電放電的。下圖是人體模型的原理圖，其中電阻代表人體電阻，電容C是代表人體的電容。

試驗方法及測試布置

1試驗環(huán)境要求

表2 環(huán)境要求

注：我們通過靜電放電原理可知， 靜電與環(huán)境有很大關(guān)系，通常溫度越低，濕度越低，越容易產(chǎn)生靜電，上表中可看出，每個車企業(yè)的要求接近于產(chǎn)品標準，要比基礎(chǔ)標準要求嚴格，對于克萊斯勒和寶馬企標里并沒有明確說明溫濕度要求，但是根據(jù)標準的追溯原則，需要向上級追溯，所以還是以ISO 10605要求為準。

2、靜電發(fā)生器輸出特性的要求

ISO 10605:2008標準中規(guī)定了接觸放電電流波形，給出校驗波形的上.升沿和電流峰值而且還給出校驗t1和t2處（不同的RC組合有不一樣的t1和t2）的電流值，見表3。

表3 接觸放電模式的電流特性

圖中：X 時間，ns ；Y 電流，A

1：330pF/330Ω

2：150pF/330Ω圖1 150pF/330Ω、330pF/330Ω在5kV 電壓下的放電波形

圖中：X 時間，ns ；Y 電流，A

1：330pF/2000Ω

 2：150pF/2000Ω圖2 150pF/2000Ω、330pF/2000Ω在5kV電壓下的放電波形

表4 放電網(wǎng)絡(luò)參數(shù)比較

注：2kΩ電阻的試驗代表人體直接通過皮膚放電。而用330Ω電阻的試驗代表人體通過金屬部件，例如工具、鑰匙和戒指等的放電。用330Ω電阻的試驗要比用2kΩ電阻的試驗來得嚴格，在相同電阻情況下，電容越大，試驗越嚴格。

3、試驗方式

   對于ISO 10605:2008規(guī)定，放電有接觸放電和空氣放電兩種，測試時優(yōu)選接觸放電，對于縫隙和放電頭不能接觸到的地方，則選擇空氣放電，各汽車企業(yè)標準也等同于此標準。

 對于IEC6100-4-2規(guī)定，放電有接觸放電，空氣放電和間接放電，對于引用此標準的汽車企業(yè)還要進行間接放電，例如，大眾，克萊斯勒。

4、測試布置

   結(jié)合ISO 10605:2008標準和企業(yè)標準，其標準都有電子組件測試和為包裝搬運規(guī)定的電子組件敏感度分類試驗，對于整車靜電放電測試，部分車廠是要求的，這里主要對電子組件進行分析比較。

4.1、電子組件（帶電狀態(tài)）

   根據(jù)ISO 10605:2008標準布置要求，水平耦合板通過兩個470 kΩ電阻（圖3中13所示）與地參考平面相連，將電池的負極接到水平耦合板上，被測物置于水平耦合板上（50 ± 5）mm并離開水平耦合板（HCP）的邊為0.1m， 靜電發(fā)生器的接地回路至少遠離被測物20cm。

圖3對帶電組件進行靜電放電試驗的配置

備注：圖中，1 被試設(shè)備 2 靜電放電發(fā)生器 3 靜電放電發(fā)生器的電源 4 非導(dǎo)電性桌子5 水平耦合板（HCP） 6 接地點 7 地線連接 8 被試設(shè)備的遙控部件9 外部設(shè)備 10 電池 11 絕緣支撐（如有需求） 12 絕緣塊13 470kΩ電阻 14 地參考平面（GRP，選件） 15 水平耦合板（HCP）接地

注： 汽車廠商的標準參考了ISO 10605，IEC 61000-4-2 標準，但是有的廠商會根據(jù)自己的要求做了細微的調(diào)整，比如，接地電阻，因為放電的釋放也會根據(jù)接地電阻影響，雪鐵龍，福特企標要求是1MΩ，克萊斯勒企標并沒有要求測試帶電模式。

4.2  電子組件（不帶電狀態(tài)）

ISO10605:2008標準要求靜電放電的試驗表面與其他導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)（如屏蔽室的導(dǎo)電面）的小距離是0.1m。放電試驗時，被測物置于50mm的絕緣襯墊上，發(fā)生器的放電返回電纜應(yīng)距離被試設(shè)備至少0.2m ，靜電荷聚集可以通過快速連接泄放線具有高電阻（1MΩ）中被消除，見圖4配置。

圖4對不帶帶電組件進行靜電放電試驗的配置

備注：圖中，1 被試設(shè)備 2 靜電放電發(fā)生器 3 靜電放電發(fā)生器的電源 4 非導(dǎo)電性桌子 5 水平耦合板（HCP） 6 接地點 7 地線連接 8 消靜電的墊子

注：汽車廠商的標準主要參考了ISO 10605的不帶電組件測試布置，但是大眾，克萊斯勒汽車直接參考的IEC61000-4-2 測試布置，及測試方法，對于包裝搬運規(guī)定的電子組件敏感度分類試驗在進行模式放電時，主要根據(jù)人體模型，所以大眾參考IEC61000-4-2標準是比較符合現(xiàn)場情況的，從表4可看出放電網(wǎng)絡(luò)150pF/330Ω放電能量要高與150pF/2000Ω，而不同的是克萊斯勒標準還要求進行場耦合測試。

5 試驗等級

參考ISO 10605附錄C要求，接觸放電 2 kV ~15 kV。空氣放電2 kV ~25 kV。

IEC61000-4-2 要求，接觸放電 2 kV ~8 kV,空氣放電2 kV ~15 kV并規(guī)定開放等級

 汽車企業(yè)標準都是在這個標準的基礎(chǔ)上進行試驗，但是至高是25KV。

6 試驗判據(jù)

 ISO 10605 標準附錄C規(guī)定了四種失效判定依據(jù)，要求在每個測試等級完成后，都要對被測物進行評估，而汽車企業(yè)標準都會根據(jù)測試等級給出相應(yīng)的判定級別。