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嘉峪檢測網 2025-04-12 20:19
ESD測試過程中,有時時候會遇到EUT擺放方式對靜電放電測試結果影響很大的情況,相信肯定有部分伙伴遇到過,今天我們就來分析其原理。
1、橫豎擺放方式的影響
電動牙刷、電動潔牙器使用場景是浮空,其ESD測試時可以選擇橫向平行桌面擺放,也可以選擇豎立擺放于桌面擺放。對于有些產品測試工程師發現在樣品豎立擺放時ESD的測試結果是Fail的,不符合標準要求;而樣品橫向擺放時ESD測試結果是PASS的,符合測試標準要求。
筆記本電腦、平板電腦、智慧平板產品使用的電容筆、觸摸筆產品獨立進行靜電放電測試時,也經常發現橫向放置與豎立擺放時,測試結果差異巨大。
樣品擺放方式測試結果差異的原因是:樣品豎立擺放時,測試樣品與靜電放電測試桌上金屬板之間的寄生電容(分布電容)較小,高頻靜電電流流過時產生的阻抗較大,靜電電流無法快速有效泄放,靜電電流流進敏感電路、敏感器件造成工作狀態異常或損壞。
產品豎立擺放時分布電容圖示
而樣品橫向平放于靜電放電測試桌時,樣品與靜電放電測試桌金屬板之間的分布電容(寄生電容)較大,高頻下的阻抗較小,靜電電流可以通過此路徑快速的泄放,靜電電流流入敏感電路、敏感器件較少,則不會影響電路或器件的正常工作。
產品平放置于靜電放電測試桌面
2、正反面放置的影響分析
純塑膠外殼的數字視頻盒、網絡機頂盒、等類似產品,在靜電放電測試過程中發現,將樣品正面放置于靜電放電測試桌上時,測試結果符合判定要求,順利通過;將樣品反過來放置于靜電放電測試桌時,靜電放電測試結果不符合判定要求,結論為Fail。
樣品正面放置于靜電放電測試桌時,靜電電流從測試點注入進入電路板參考地平面,板卡參考地平面靠近靜電測試桌金屬平面時,兩者之間形成的寄生電容為靜電電流的泄放提供了低阻抗路徑。
樣品正面放置于靜電放電測試桌時分布電容圖示
靜電放電電流從寄生電容形成的低阻抗路徑快速泄放,而流入敏感電路、敏感元件的靜電電流較,對敏感電路的沖擊較小電路工作狀態不受任何影響。
產品反面放置于靜電桌時靜電電流泄放路徑圖
樣品反向放置于靜電放電測試桌時,靜電電流從測試點注入進入電路板參考地平面,板卡參考地平面遠離靜電測試桌的金屬平面時,兩者之間形成的寄生電容較小,靜電放電電流泄放路徑中的阻抗相對較大,靜電電流無法快速泄放,靜電電荷在電路板參考地平面上積累產生電場輻射。
電路板上敏感電路、敏感元件、敏感信號布線靠近參考平面時,產生電場耦合。電路板參考平面與靜電放電測試桌金屬板之間存在電場干擾,置身于電場中的敏感信號、敏感元件、敏感布線本身也容易感應電場干擾。
【案例總結】
EUT擺放方式影響的是EUT與參考地平面的之間分布電容,分布電容是高頻電流泄放的隱形路徑,為高頻噪聲提供低阻抗泄放路徑。寄生電容在高頻噪聲的通斷中扮演重要角色,給EMC的分析帶來很大挑戰,設計師們應給予關注。
來源:Internet