Realizamos pruebas de descargas electrostaticas en dispositivos electronicos, en nuestro laboratorio de Monterrey.
Las ESD, si bien solo suponen una ligera molestia para las personas, representan un desafío para la electrónica, donde el rápido aumento de voltaje y corriente tiene el potencial de causar daños graves. La imagen de la derecha muestra cómo se acumula carga estática en una persona y luego se descarga en una computadora. La carga electrostática se crea más comúnmente por el contacto y la separación de dos materiales.
La prueba ESD se utiliza para determinar la durabilidad de los dispositivos electrónicos cuando se produce una descarga electrostática cuando una persona los toca. Estas pruebas se pueden realizar con la ayuda de simuladores de descarga electrostática portátiles y livianos, también conocidos como pistolas ESD. Este artículo demostrará cómo realizar una prueba de ESD usando LISUNSimulador de descarga electrostática.¿Qué es la prueba de ESD? Las pruebas de compatibilidad electromagnética se conocen como prueba ESD (Prueba CEM). Las pruebas de ESD simulan varios impactos electrostáticos que el equipo puede encontrar mientras está en tránsito o en funcionamiento. Una prueba de descarga electrostática determina si se siguen los procedimientos y el área de protección ESD de un producto.
La acumulación de carga puede ocurrir tanto en humanos como en máquinas u objetos, lo que se observa comúnmente en los procesos industriales y de fabricación. La descarga rápida de energía genera voltaje y corriente, que se utilizan para definir (así como otros criterios) lo que constituye un evento ESD para las pruebas de inmunidad.
Las pruebas ESD, parte de la compatibilidad electromagnética (EMC), se centran en el impacto que el entorno operativo puede tener en el equipo bajo prueba (EUT). El objetivo de las pruebas de ESD es garantizar la inmunidad o que el rendimiento o la funcionalidad del equipo no cambie debido a la exposición a eventos de descarga electrostática.
Esta prueba se realiza tanto a nivel de componente/dispositivo como a nivel de sistema, según el dispositivo o equipo.
Los dos métodos más comunes para probar la capacidad del EUT para resistir un evento de ESD son la descarga por contacto y la descarga por aire. Ambos métodos suelen estar referenciados por una variedad de estándares, siendo a menudo preferida la descarga por contacto.
Los niveles de prueba para ambos métodos suelen ser diferentes; la descarga de aire suele ser la mayor para aplicaciones comerciales a 16 kV. Se utilizan diferentes consejos para ambos métodos.
El método de descarga de aire.
Este se usa comúnmente para replicar eventos reales, así como cuando la descarga de contacto no es posible. Esto simula con mayor precisión eventos del mundo real, ya que la mayoría de las descargas ocurren debido a objetos que se mueven o se separan.
Este método requiere una punta de descarga de aire que sea redondeada para facilitar el arco a través del espacio de aire. Estas puntas suelen diseñarse de acuerdo con IEC 61000-4-2, que impone requisitos de diseño. Hay muchos factores que tienen el potencial de afectar las pruebas con el método de descarga de aire, entre los que se incluyen:
Humedad: cuanto menor sea la humedad, mayor será la probabilidad de que se produzca una descarga electrostática.
Temperatura: cuanto más baja es la temperatura, a menudo se produce un aumento de los eventos de ESD.
Velocidad de aproximación: intente duplicar la velocidad recomendada para garantizar el cumplimiento.
Descarga de contacto
El método de descarga de contacto es el método preferido para una variedad de requisitos de prueba de ESD, incluido el de IEC 61000-4-2, dado que ayuda a limitar las incertidumbres de las pruebas. Aunque es una solución ideal para obtener resultados más repetibles, no simula tan fielmente cómo ocurren los eventos de ESD.
Los pulsos ESD incluyen componentes de corriente y voltaje, con criterios de forma de onda de corriente (tiempo de subida, duración, etc.) verificados para cumplir con un estándar particular.
La imagen de arriba muestra la correlación entre diferentes niveles de prueba y los voltajes y corrientes asociados hasta 8 kV o nivel de prueba 4.
Forma de onda de corriente ESD
La forma de onda actual para las pruebas de ESD es un componente importante en el cumplimiento de los estándares o requisitos de prueba. El más común de los estándares comerciales, IEC 61000-4-2, indica un tiempo de subida de 0,8 ns y requisitos de corriente a 60 ns y 30 ns para descarga de contacto.
La imagen asociada arriba muestra un pulso, que se proporciona en el manual del usuario. Este pulso de ejemplo indica los requisitos típicos comunes de tiempo de subida, así como los requisitos de corriente en diferentes intervalos. Cada aplicación o estándar tiene el potencial de tener diferentes requisitos de pulso, por lo que es crucial verificar las capacidades antes de comenzar las pruebas.
Configuración de mesa ESD
La configuración más utilizada es la configuración de mesa ESD. La imagen de la izquierda es un diagrama genérico de la configuración tipica proporcionada. Si bien el diagrama no proporciona información exacta, sí proporciona una descripción general de la configuración y los componentes principales. Esta configuración está diseñada para EUT que se pueden colocar sobre el material aislante para realizar pruebas. Los componentes comunes de una configuración de mesa ESD incluyen:
Plano de acoplamiento horizontal (HCP)
Aislamiento colocado bajo EUT
Mesa toda de madera
Purga del cableado, incluidas las resistencias
Plano de referencia del terreno.
