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1、ICS 17 220 20 L06 中中 华华 人人 民民 共共 和和 国国 国国 家家 标标 准准 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 静电学 第 4 8 部分 特定应用的试验方法 静电放电屏蔽袋 Electrostatics Part 4 8 Standard test methods for specific applications Electrostatic discharge shielding Bags IEC 61340 4 8 2014 IDT 征求意见稿 本稿完成日期 2019 年 10 月 16 日 XXXX XX XX 发布XXXX X
2、X XX 实施 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 I 目 次 前言 II 1范围 1 2规范性引用文件 1 3术语与定义 1 4设备需求 1 4 1ESD 模拟器 1 4 2波形验证设备 1 4 2 1一般要求 1 4 2 2示波器 1 4 2 3电流探头 1 4 2 4高压电阻器 1 4 3电容探头 1 4 4放电电极和接地电极 1 4 5屏蔽袋尺寸 1 4 6电脑 软件 1 4 7试验试验箱 2 5ESD 模拟器波形校验步骤 2 6系统检验步骤 2 7测试步骤 条件 2 8报告 2 附录 A 资料性附录 能量计算程序 5 图 1ESD 模拟器 2 图 2
3、平行板电容探头 3 图 3500 电阻器上的电流波形 4 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 II 前 言 GB T XXXXX 静电学 预计包括以下部分 GB T XXXXX 2 1 XXXX 静电学 第2 1部分 材料和产品消除静电电荷的能力 GB T 37977 23 2019 静电学 第2 3部分 防静电固体平面材料电阻和电阻率的测试方法 GB T XXXXX 3 1 XXXX 静电学 第3 1部分 静电效应的模拟方法 人体模型 HBM 的静电放电试验 波形 GB T 37977 32 2019 静电学 第3 2部分 静电效应的模拟方法 机器模型 MM
4、 的静电放电试验波 形 GB T XXXXX 4 8 XXXX 静电学 第4 8部分 特定应用中的标准试验方法 静电放电屏蔽袋 GB T XXXXX 4 9 XXXX 静电学 第4 9部分 特定应用中的标准试验方法服装 GB T XXXXX 5 1 XXXX 静电学 第5 1部分 电子器件的静电防护 通用要求 本部分为GB T XXXXX的第4 8部分 本部分使用翻译法等同采用IEC 61340 4 8 2014 GB T XXXXX 4 3 XXXX 静电学 第4 3部分 特定 应用中的标准试验方法静电放电屏蔽袋 英文版 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别这些专利
5、的责任 本部分中华人民共和国工业和信息化部 电子 提出并归口 本部分起草单位 本部分主要起草人 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 I 引 言 本部分提供了一种工业中常用的 可重复的方法 用于测试和决定静电放电屏蔽袋的静电放电屏蔽 能力 本测试方法描述了一个用于测量屏蔽袋内能量的电流探头 通过一个ESD模拟器施加1000V人体模型 放电脉冲 本部分规定了重要的变量 如 放电波形特性 电容探头的电容值 屏蔽袋尺寸 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 1 静电学 第 4 8 部分 特定应用中的标准试验方法 静电放电屏蔽袋 1范围
6、本部分提供了评估静电放电屏蔽袋的性能的试验方法 试验装置的设计电压为直流1kV 本试验方法同样适用于除屏蔽袋以外的其他包装 本部分的目的是确保检测实验室对给定的包装材料进行试验能得到类似的结果 本部分不适用于电磁干扰 EMI 射频干扰 RFI 电磁脉冲 EMP 或挥发性物质的包装袋 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件 仅所注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件 其最新版本 包括所有的修改单 适用于本文件 3术语与定义 3 1静电放电屏蔽 阻止静电放电引起的电流通过或减小静电放电引起的电磁场的屏障或包装 4设备需求 4 1ESD 模拟器 图1
7、所示为一个简单的ESD模拟器 模拟器和产生的波形参考IEC61340 3 1 模拟器的等效电路由一 个100PF电容和一个1500 串联组成 4 2波形验证设备 4 2 1一般要求 能够验证本部分规定的脉冲波形的设备包括 但不限于 一个存储示波器 一个合适的电流探头和 一个高压电阻器 4 2 2示波器 数字存储示波器 单次带宽不低于200MHz 采样率不低于500兆每秒 4 2 3电流探头 电流探头的频率响应应不低于200 MHz 例如 Tektronix ct 1 ct 2和ct 6探针满足这一要求 电缆长度不超过1m GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 2
8、 4 2 4高压电阻器 电阻应为500 的低电感电阻 其阻值精度应为 1 镀金属膜工艺 4 3电容性探头 平行板电容探头的结构参见图2 探头的电容值应为8PF PF 可按照第6章c 进行验证 两平行板间应用隔热材料填充 例如聚碳酸酯或丙烯酸 4 4放电电极和接地电极 放电电极和接地电极的应为金属材料 直径应为3 8cm 0 025cm 接地电极周围的支撑面积应大于 20cm 25cm且表面电阻应大于1 10 12 表面电阻的测试方法参考IEC 60093 4 5屏蔽袋尺寸 试验用屏蔽袋的尺寸应为20cm 25cm 开口应为20cm 4 6电脑 软件 建议用计算机分析示波器采集的数据 分析系统的
9、一般说明参见附录A 4 7环境试验箱 需要一个满足以下条件的环境试验箱 相对湿度 12 3 温度 23 2 相对湿度 50 5 温度 23 2 5ESD 模拟器模型校验程序 应按照以下程序进行电阻电流 Ip 的波形校验 a 按照 4 2 4 将 500 电阻器与 ESD 模拟器的放电和接地点配线连接 且保持电缆尽可能短 应 使用与屏蔽试验时相同的电缆 将电流探头卡在与 ESD 模拟器接地端连接的电阻器的导线上 将放电电极的电缆到连接到测试仪输出端 将接地电极的电缆连接到设备地 注 这部分测试不使用导电放电和接地电极 b 电流探头连接示波器 将示波器的输入阻抗调制 50 电流探头与示波器阻抗匹配
10、 c 将 ESD 模拟器放电电压调至直流 1000V d 将示波器的水平时间轴设置为 5ns 每格并发起一个脉冲 观察脉冲波形的上升时间 峰值电流 和振荡前沿 所有参数应不超过图 3a 和 5 章 e 的限值 e 如果需要 调节 ESD 模拟器的电压水平直到峰值电流 Ip 满足 0 50A 10 这个电压水平代 表一个等效 1000V 放电水平 这个电压水平将用于第 7 章试验 f 将示波器的水平时间轴调至 100ns 每格 观察完整的电流波形 脉冲延迟时间应与图 3b 一致 g 使用电脑 分析得到的电流波形 软件应具有根据不同电阻值计算能量的功能 本步骤的电阻 值为 2000 由 1500
11、ESD 模拟器电阻和 500 高压电阻组成 放电电压为 1000V 100pF 的耦合能量应为 50 J 6 J 这个值根据公式 W 1 2CV 2 6系统检验程序 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 3 应依照以下步骤 a 将 500 电阻连接到电容探头的两个导电平板之间 将电容探头置于放电电极和接地电极之 间 确保放电电极 电容探头和接地电极垂直对齐且连接良好连续 b 电流探头连接示波器 设置示波器输入阻抗为 50 c 将示波器水平时间轴设置为 5ns 每格并发起一个脉冲 电容探头的负载电容会降低峰值电流 但峰值电流应不低于 0 42A 如果读数超出该范围
12、 用电容表检查电容探头的电容 和 或调 整线缆长度 如果需要 7测试程序 条件 应按以下步骤进行试验 且所有试验应在规定的环境中进行 a 将不少于 6 个受试样品置于环境试验箱内 满足以下条件 温度 23 2 相对湿度 12 3 放置时间 不少于 48h 将另外相同数量的样品置于另一个环境试验箱内 满足以下条件 温度 23 2 相对湿度 50 3 放置时间 不少于 48h b 将电容性探针放入 20cm 25cm 的屏蔽袋内 电容性探针进入袋内 10cm 处于中心位置 确保 电极 屏蔽袋和探针良好接触 如果测试其他尺寸的屏蔽袋 将电容性探针置于屏蔽袋的几何 中心 c 将示波器的水平时间刻度设置
13、为每格 50 ns 如果示波器上没有显示完整的电流波形 则可能 需要调整水平时间刻度 d 施加 1000V 或等效于 1000V 的脉冲 参见第 5 章 e e 如果使用电脑 计算和记录屏蔽袋内能量 软件内的电阻设置为 500 重复步骤 d 5 次以 上 每个屏蔽袋取 6 个数据点 f 重复步骤 b 到步骤 e 对其他 5 个样品进行试验 g 重复步骤 b 到步骤 f 对其他放置在相对湿度为 50 的小室内的样品进行试验 8报告 a 报告中应包括经两种相对湿度处置过的样品的 36 个数据的平均值 最小值和最大值 b 报告还包括其他信息 峰值电流 屏蔽袋尺寸 屏蔽袋厚度 处置时间 测试环境 ES
14、D模拟器基本信息 厂家 型号 序列号 编号 示波器基本信息 厂家 型号 序列号 编号和校准有效日期 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 4 注 1HBM ESD 电流波形发生器 电容值100pF 电阻值1500 2受试屏蔽袋 3电容性探针 4放电电极 5接地电极 6电流探针 7示波器 注1 电流探头见4 2 2详述 注2 500 R2 见4 2 4详述 注3 测试仪的性能受寄生电容和电感的严重影响 注4 在单个HBM脉冲周期之后 开关SW1关闭10ms到100ms 以确保放电电极不再处于带电状态 开关宜在下一个脉 冲周期前断开10ms R1和SW1是ESD模拟
15、器内部电路的一部分 图 1ESD 模拟器 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 5 注1 绝缘材料 如聚碳酸酯或丙烯酸 注2 导电平板 直径 2 2cm 0 025cm厚度 1 5mm 0 15mm 注3 电阻连接点 图 2平行板电容式探头 图3a 5ns每格 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 6 图3a 100ns每格 注1 电流波形应按第5章测试 注2 电流波形应满足以下条件 tr脉冲上升时间 2ns至10ns td脉冲衰减时间 150ns 20ns IR最大峰 峰振荡电流 应小于电流波形延长线峰值IPS的15 且在脉冲开
16、始后的100ns内不再有振荡 Ip峰值电流 应在第5章e 规定的值的10 内 注3 耦合能量 E 通过以下公式计算得到 n i i IRE 1 2 t 图 3500 电阻上的波形 GB T XXXXX XXXX IEC 61340 4 8 2014 7 AA 附录A 资料性附录 能量计算程序 按照本试验程序 可通过多种方法测量能量 可以购买一个能直接计算出能量的系统 然而 需要 一台电脑来计算能量 以下步骤将帮助测试用户建立自己的程序 在设计数据采集系统时 理解并说明示波器零点 或屏幕中心点 与采集波形零点之间的任何差异 是非常重要的 例如 如果所获取的波形位于示波器零线上方的一个垂直位置 则此区域应从计算的波 形面积中减去 为了计算能量 软件依照以下步骤顺序 a 将数据从示波器存储下载至电脑 b 示波器的电压读数除以电流探头的转换因子 该电流探头用于将电压读数转换为电流 注1 注1 CT 1的转换因子为5V A 若使用其他型号的探头 转换因子将不同 c 取每个电流点 并取每个电流点的值平方 d 计算 I 2对 t 波形的积分 e I 2的积分乘以电阻 例如 计算 ESD 模拟器的能量
