汽車電子組件認證標準根據國(guó)家或地區的不同,測試標準可能也隨(suí)之不(bú)同,可(kě)能采用國家標準,也(yě)可能采用國際標準,也可能采用汽車(chē)企業標準。為了汽車組件產品更好(hǎo)的複合各地區的要求,我們(men)將對不同靜電放電標準(zhǔn)進行比較分析。
靜電放電標準主要由國際標準(zhǔn),IEC61000-4-2,ISO 10605 和各汽車(chē)企業標準組成。
表1 靜(jìng)電放電測試標準
汽車車廠商 | 測試標準 | 引用標準 |
通用 | GWM 3097 | ISO 10605 |
大眾 | TL82466-2005 | ISO 10605;IEC61000-4-2 |
中國一汽 | Q-FC-CC06-001 | ISO 10605 |
名(míng)爵 | MGR-62-21-627 | ISO 10605 |
福特 | ES-XW7T-1A278-AC | ISO 10605 |
雪鐵龍 | B21-7110 | ISO 10605 |
克萊斯勒 | DC-11224 | ISO 10605;IEC61000-4-2 |
寶馬(mǎ) | BMWGS95002 | ISO 10605 |
注:從表中可以看出,國際標準一直是企業或實驗室追隨的標準,都在其基礎上進行修改,大眾和克萊斯勒參考了ISO10605和(hé)IEC61000-4-2標準。
靜電(diàn)放電(diàn)原理
靜電是(shì)通過兩個物體之(zhī)間因摩擦而不能轉移(yí),這些積累的電荷就產生了靜(jìng)電,靜電放電可以通過傳導和輻射兩種(zhǒng)方式對電子元(yuán)件、PCB幹擾,影響係(xì)統(tǒng)工作,靜電放電基本上分為2種模型,1.各(gè)種電子設(shè)備帶(dài)電引(yǐn)起(qǐ)的靜電;2.人體電荷引起的靜電(diàn),而汽(qì)車組件的基礎標準(zhǔn),產品標準和汽車企業標準主要是依(yī)據人體模型進行模擬靜電放電的。下圖是人體模型的原理圖,其中電阻代(dài)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試驗環境要求
表2 環境要求
標準(zhǔn) | 溫(wēn)度 | 濕度 |
IEC610004-2 | 15℃~30℃ | 30%~60% |
ISO 10605 | (25±10)℃(先選20℃) | 20%~60%(優選30%) |
GWM 3097-2012 | (23±3)℃ (先選20℃) | 20%-40% (優選30%) |
TL82466-2005 | (25±10)℃(先選20℃) | 20%~60%(優選30%) |
Q-FC-CC06-001-2013 | (23±5)℃ | 20%~60% |
MGR-62-21-627 | (25±10)℃ | 20%~60% |
ES-XW7T-1A278-AC | (23 ±3) ℃ (先選(xuǎn)20℃) | 20%~40% (優選30%) |
B21-7110 | 15℃~35℃(優選20℃) | 20%~60%(優選30%) |
DC-11224 | / | / |
BMWGS95002-2010 | / | / |
注:我們通過靜(jìng)電放電原理可知, 靜電與環境有很大關係,通常溫度越低,濕度越低,越容易產生靜電,上表中可(kě)看出,每個車企業的要求接(jiē)近於(yú)產品標準(zhǔn),要比(bǐ)基礎標準要求(qiú)嚴格,對於克萊斯勒和寶(bǎo)馬企(qǐ)標裏並沒有(yǒu)明確說明(míng)溫濕度要求,但是根據標準的追溯原則,需要向上級追溯,所(suǒ)以還是以ISO 10605要求為準。
2、靜電發生器輸出特性的要求
ISO 10605:2008標準中規(guī)定了接觸放電電流波形,給出校驗波(bō)形的上.升沿和電流峰值而且還給出校驗t1和(hé)t2處(不同的RC組合有不一樣的t1和t2)的電流值,見表3。
表3 接觸放電模式的電流特性
放電(diàn)網絡類型 | 峰值電流/充電電壓A/kV | 允差(chà) % | 在t1 時的電流/充(chōng)電電壓A/kV | 允(yǔn)差 % | 在t2 時的電流/充電電壓A/kV | 允差 % |
150 pF / 330 Ω | 3.75 | ±10 | 2 (t1 = 30ns) | ±30 | 1 (t2 = 60 ns) | ±30 |
330 pF / 330 Ω | 3.75 | ±10 | 2 (t1= 65ns) | ±30 | 1 (t2 = 130ns) | ±30 |
150 pF / 2000 Ω | 3.75 | +30,0 | 0.275 (t1=180 ns) | ±30 | 0.15 (t2=360 ns) | ±50 |
330 pF / 2000 Ω | 3.75 | +30,0 | 0.275 (t1= 400 ns) | ±30 | 0.15 (t2=800 ns) | ±50 |
圖中(zhōng):X 時間,ns ;Y 電流,A
1:330pF/330Ω
2:150pF/330Ω圖1 150pF/330Ω、330pF/330Ω在5kV 電壓下的(de)放電(diàn)波形
圖中:X 時間,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(xíng)
表(biǎo)4 放電網絡參數比較
標準 | 模塊試(shì)驗 | 敏感度分(fèn)類試驗(yàn) |
IEC61000-4-2 | 150pF/330Ω | 150pF/330Ω |
ISO 10605 | 150pF/330Ω;330pF/330Ω 150pF/2000Ω;330pF/2000Ω | 150pF/330Ω;330pF/330Ω 150pF/2000Ω;330pF/2000Ω |
GWM 3097 | 150pF/2000Ω;330pF/2000Ω | 150pF/2000Ω |
TL82466-2005 | 330pF/330Ω | 150pF/330Ω |
Q-FC-CC06-001 | 150pF/330Ω | 330pF/330Ω |
MGR-62-21-627 | 330pF/2000Ω | 150pF/2000Ω |
ES-XW7T-1A278-AC | 150pF/2000Ω;330pF/2000Ω | 150pF/2000Ω |
B21-7110 | 330pF/2000Ω | 150pF/330Ω |
DC-11224 | 沒有要求 | 150pF/330Ω; 330pF/330Ω |
BMWGS95002 | 150pF/330Ω | 150pF/330Ω |
注:2kΩ電阻(zǔ)的試驗代表人體直接通過皮膚放電。而用330Ω電(diàn)阻的試驗代表人體通過金屬(shǔ)部件,例如工具(jù)、鑰匙和戒指等的放(fàng)電。用330Ω電阻的試驗要比用2kΩ電阻的試(shì)驗來得嚴格(gé),在相同電阻情(qíng)況下,電容越大,試驗越嚴格。
3、試驗(yàn)方(fāng)式
對於ISO 10605:2008規定,放電有接觸放(fàng)電和空氣放電兩種,測試(shì)時優選接(jiē)觸放電,對於縫隙和放(fàng)電頭不能接觸到的地方(fāng),則選(xuǎn)擇空氣放電,各汽車企業(yè)標準也等(děng)同於(yú)此標準。
對於IEC6100-4-2規定,放電有接觸放電,空(kōng)氣放電和間接放電(diàn),對於引用此標(biāo)準的汽車(chē)企(qǐ)業還要進行間接放(fàng)電,例如,大眾,克萊斯勒。
4、測試布(bù)置
結合ISO 10605:2008標準和企業標準,其標準都有電子組件測試和為包(bāo)裝(zhuāng)搬運規定的電子組件敏感度分類試驗,對於整車靜電放電測試,部分車廠是要求的,這裏主要對電子組件進行分析比較。
4.1、電子組件(jiàn)(帶電狀態)
根據ISO 10605:2008標準布置要(yào)求,水平耦合板通過兩個470 kΩ電阻(圖3中13所示(shì))與地參(cān)考平麵相連,將電池的負(fù)極接到水平耦合板上,被(bèi)測(cè)物置於水平耦合板上(50 ± 5)mm並離開(kāi)水平耦合板(HCP)的邊為0.1m, 靜電發生器的(de)接地回路至少遠離(lí)被測物20cm。
圖3對帶電組件進行靜電放電試(shì)驗的配置
【備注:圖中,1、被試設備 2、靜電放電發生器 3 靜(jìng)電放電發(fā)生(shēng)器的(de)電源 4 非(fēi)導電性桌子5 水平耦合板(HCP) 6 接地點 7 地線連接 8 被(bèi)試(shì)設備的遙控部件9 外部設備 10 電池 11 絕緣支撐(如(rú)有需求) 12 絕緣塊13 470kΩ電阻 14 地參考平麵(GRP,選件) 15 水平耦(ǒu)合板(HCP)接(jiē)地】
注: 汽車廠商(shāng)的標準參考了ISO 10605,IEC 61000-4-2 標準,但是有的廠商會(huì)根據自己的(de)要求做了(le)細微的調整,比如,接地(dì)電阻,因為放電的釋放也會根據(jù)接地(dì)電阻影(yǐng)響,雪鐵龍,福(fú)特企標要求是1MΩ,克萊斯勒企標並沒有要求測試帶電模式。
4.2 電子組件(不帶電狀(zhuàng)態)
ISO10605:2008標準要求靜電(diàn)放電的試驗表麵與其他導(dǎo)電性結構(如(rú)屏蔽室的導電麵)的最小距離是0.1m。放(fàng)電試驗時,被測物置於50mm的絕緣襯墊上,發生器(qì)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快速連(lián)接泄放線具有(yǒu)高電阻(zǔ)(1MΩ)中被消除,見(jiàn)圖4配置。
圖4對不帶帶電組件進行靜電放電試驗的(de)配置
【備注(zhù):圖中,1 被試設備 2 靜電放電發生器 3 靜電放電發生器的電源 4 非導電性桌子 5 水平(píng)耦合板(HCP) 6 接地點 7 地線連接 8 消靜電的墊子】
注:汽車廠商的標準主要參考了ISO 10605的不帶電組(zǔ)件測試布置,但是大眾,克萊斯勒汽車直接參考的IEC61000-4-2 測試布置,及測試方法,對於包裝搬運規定的電子組件敏感度(dù)分類試驗在進行模式放電時,主要根據人體模型,所以大眾參考IEC61000-4-2標準是比較符(fú)合現場情況的,從表4可看出放電網絡150pF/330Ω放電能量(liàng)要(yào)高與150pF/2000Ω,而不同的是克萊斯勒標準還要求進行場耦合測試。
5 試驗等級
參考ISO 10605附錄C要求,接(jiē)觸放電 2 kV ~15 kV。空氣(qì)放(fàng)電2 kV ~25 kV。
IEC61000-4-2 要求,接觸放電 2 kV ~8 kV,空氣放電2 kV ~15 kV並(bìng)規定開(kāi)放(fàng)等級(jí)。
汽車企業標(biāo)準都是在這個標準的基礎(chǔ)上進行試驗,但是最高(gāo)是25KV。
6 試驗判據
ISO 10605 標準附錄C規定了(le)四種失效判定(dìng)依據,要求在每(měi)個測試等級完成後,都要對被測物進行評估(gū),而汽車企業標準都(dōu)會根據測試等級給出相應的判定級別。
電(diàn)話
微(wēi)信(xìn)