汽車(chē)電子組件靜電放電標準比較

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

靜電放電標準主要由國際標準，IEC61000-4-2，ISO 10605 和各汽車(chē)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，國際標準一直是企業(yè)或實(shí)驗室追隨的標準，都在其基礎上進(jìn)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(guò)兩個(gè)物體之間因摩擦而不能轉移，這些積累的電荷就產(chǎn)生了靜電，靜電放電可以通過(guò)傳導和輻射兩種方式對電子元件、PCB干擾，影響系統工作，靜電放電基本上分為2種模型，1.各種電子設備帶電引起的靜電；2.人體電荷引起的靜電，而汽車(chē)組件的基礎標準，產(chǎn)品標準和汽車(chē)企業(yè)標準主要是依據人體模型進(jìn)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(guò)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(gè)車(chē)企業(yè)的要求接近于產(chǎn)品標準，要比基礎標準要求嚴格，對于克萊斯勒和寶馬企標里并沒(méi)有明確說(shuō)明溫濕度要求，但是根據標準的追溯原則，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(jiàn)表3。

表3 接觸放電模式的電流特性

圖中：X 時(shí)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(shí)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 )參數比較

注：2kΩ電阻的試驗代表人體直接通過(guò)皮膚放電。而用330Ω電阻的試驗代表人體通過(guò)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(lái)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規定，放電有接觸放電和空氣放電兩種，測試時(shí)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(chē)企業(yè)標準也等同于此標準。

 對于IEC6100-4-2規定，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(chē)企業(yè)還要進(jìn)行間接放電，例如，大眾，克萊斯勒。

4、測試布置

   結合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定的電子組件敏感度分類(lèi)試驗，對于整車(chē)靜電放電測試，部分車(chē)廠(chǎng)是要求的，這里主要對電子組件進(jìn)行分析比較。

4.1、電子組件（帶電狀態(tài)）

   根據ISO 10605:2008標準布置要求，水平耦合板通過(guò)兩個(gè)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(kāi)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(jìn)行靜電放電試驗的配置

備注：圖中，1 被試設備 2 靜電放電發(fā)生器 3 靜電放電發(fā)生器的電源 4 非導電性桌子5 水平耦合板（HCP） 6 接地點(diǎn) 7 地線(xiàn)連接 8 被試設備的遙控部件9 外部設備 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(chē)廠(chǎng)商的標準參考了ISO 10605，IEC 61000-4-2 標準，但是有的廠(chǎng)商會(huì )根據自己的要求做了細微的調整，比如，接地電阻，因為放電的釋放也會(huì )根據接地電阻影響，雪鐵龍，福特企標要**1MΩ，克萊斯勒企標并沒(méi)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電性結構（如屏蔽室的導電面）的*小距離是0.1m。放電試驗時(shí)，被測物置于50mm的絕緣襯墊上，發(fā)生器的放電返回電纜應距離被試設備至少0.2m ，靜電荷聚集可以通過(guò)快速連接泄放線(xiàn)具有高電阻（1MΩ）中被消除，見(jiàn)圖4配置。

圖4對不帶帶電組件進(jìn)行靜電放電試驗的配置

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

注：汽車(chē)廠(chǎng)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(chē)直接參考的IEC61000-4-2 測試布置，及測試方法，對于包裝搬運規定的電子組件敏感度分類(lèi)試驗在進(jìn)行模式放電時(shí)，主要根據人體模型，所以大眾參考IEC61000-4-2標準是比較符合現場(chǎng)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(jìn)行場(chǎng)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?？諝夥烹? kV ~25 kV。

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

 汽車(chē)企業(yè)標準都是在這個(gè)標準的基礎上進(jìn)行試驗，但是*高是25KV。

6 試驗判據

 ISO 10605 標準附錄C規定了四種失效判定依據，要求在每個(gè)測試等級完成后，都要對被測物進(jìn)行評估，而汽車(chē)企業(yè)標準都會(huì )根據測試等級給出相應的判定級別。

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