拿小本本記好 ESD測試方面的知識

九月多了，學(xué)生們開學(xué)了，而對我來講可以期盼十一放假回家了，嗯，要找領(lǐng)導(dǎo)商量多請幾天假。

這次總結(jié)下ESD測試方面的知識。相信大家都熟悉產(chǎn)品的ESD測試，也遇見過由ESD造成的各種產(chǎn)品故障，例如端口損壞、通信卡死、數(shù)據(jù)跳動(dòng)、甚至產(chǎn)品燒毀；我最近就遇見過產(chǎn)品打ESD時(shí)冒煙的情況，咋啥都讓我遇見。（圖片來源于Nexperia官網(wǎng)）

ESD涉及到的常用車規(guī)測試標(biāo)準(zhǔn)如下：一共四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，分為了兩組；簡單來講，每一組里面的國家標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)是對應(yīng)的，并且ISO 10605來源于IEC 61000－4－2；對于車載的BMS來講，我們主要參考的標(biāo)準(zhǔn)為ISO 10605。

下面就以ISO 10605－2008作為主要對象，來整理ESD的相關(guān)測試內(nèi)容與背景。ESD發(fā)生器先介紹一下ESD發(fā)生器，也就是常說的靜電槍，大家應(yīng)該都見過，它還是挺沉的，做ESD測試是一個(gè)體力活。

下圖為ESD發(fā)生器的原理框圖：內(nèi)部的電容C1由靜電槍內(nèi)部的高壓電源、經(jīng)過充電開關(guān)與充電電阻（50～100MΩ）進(jìn)行充電；充電完成后，斷開充電開關(guān)，然后通過放電開關(guān)進(jìn)行ESD放電；其中的RC阻容網(wǎng)絡(luò)是可以外部人為設(shè)置的。

放電模型人體放電模型（Human－Body Model ，HBM）：是指因人在地上走動(dòng)摩擦或其他因素在人體上已經(jīng)累積了靜電，當(dāng)人再去碰觸IC時(shí)，會(huì)產(chǎn)生放電。

機(jī)器放電模型（Machine Model ，MM）：是指機(jī)器（例如機(jī)械手臂）本身積累了靜電，當(dāng)它接觸IC時(shí)，會(huì)產(chǎn)生放電。

組件充電模型（Charged－Device Model，CDM）：是指IC內(nèi)部首先積累了靜電，但未損傷，然后此IC接觸地面時(shí)，通過IC的PIN腳，產(chǎn)生了放電。（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

除此之外，還有其他的幾個(gè)模型，就不展開了，因?yàn)槔斫獾囊膊簧钊?。其?shí)我感覺在IEC 61000－4－2和ISO 10605里面弱化了放電模型的概念，更加務(wù)實(shí)，直接推薦單板系統(tǒng)層級測試ESD的RC阻容網(wǎng)絡(luò)，與上面模型的阻容參數(shù)也是不相同的；而放電模型的概念更多在工業(yè)或軍用的標(biāo)準(zhǔn)中，針對對象為元件，此處當(dāng)做了解吧。ESD試驗(yàn)方案下圖列出了ESD的測試方案，首先分為直接放電與間接放電兩個(gè)大方向，直接放電又包括了空氣放電與接觸放電兩種測試方法，而間接放電只做接觸放電。

直接放電：直接對DUT實(shí)施放電的試驗(yàn)方法。間接放電：對DUT附近的耦合板實(shí)施放電，一般用來模擬人體對DUT附近的物體進(jìn)行放電。接觸放電：在發(fā)生放電之前，將ESD發(fā)生器的放電電極尖端保持與DUT接觸，通過觸發(fā)發(fā)生器內(nèi)部的放電開關(guān)對DUT進(jìn)行放電；接觸放電的金屬電極頂端為尖狀。

空氣放電：將發(fā)生器的電極充電到試驗(yàn)電壓，然后以規(guī)定的速度接近DUT，當(dāng)發(fā)生器的放電尖端足夠接近DUT時(shí)，放電尖端和試驗(yàn)點(diǎn)之間的電介質(zhì)材料被擊穿，通過電弧進(jìn)行放電；空氣放電的金屬電極頂端為圓形。

DUT的狀態(tài)DUT存在帶電與不帶電兩種狀態(tài)；帶電狀態(tài)模擬DUT在工作時(shí)出現(xiàn)的ESD場景；而不帶電狀態(tài)模擬DUT在生產(chǎn)過程或維修過程中出現(xiàn)的ESD場景。一般的RC阻容網(wǎng)絡(luò)選取規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，使用2KΩ電阻，模擬人體直接通過皮膚放電；而使用330Ω電阻，模擬人體通過金屬部分（例如鑰匙）放電。DUT安裝在車輛上容易接觸的位置時(shí)，電容選取330pF，否則選取150pF。最后，把相關(guān)測試總結(jié)成為下面的一張圖，需要注意的是，實(shí)際上根據(jù)參考標(biāo)準(zhǔn)的不同，是有一些出入的。

總結(jié)：這幾天更新的比較慢，原因是本來在寫另外一個(gè)題材，寫到一半感覺理解不透徹，所以就先擱置了，等成熟后再說，又重新開了新方向；以上所有，僅供參考。