ESD Testi — IEC 61000-4-2

Что такое ESD?

ESD-тест — это тест на устойчивость, при котором статический заряд, накопленный в теле человека или предметах, сбрасывается в устройство в лаборатории. IEC 61000-4-2 определяет методы прямого контакта и разряда через воздух.

ESD: цель

Цель состоит в том, чтобы убедиться, что устройство не теряет своей функции и не получает необратимых повреждений в результате статических разрядов, возникающих в реальной среде использования.

К каким изделиям применяется ESD?

Электронные устройства и карты управления
Бытовая техника и мелкая бытовая техника
Автомобильная электроника
Медицинские приборы
Оборудование промышленной автоматизации

В каких отраслях применяется ESD?

Аэрокосмическая промышленностьКосмосОборонаЭлектроника

Стандарты, связанные с ESD

IEC 61000-4-2устойчивость к электростатическим разрядам (ESD) тест
CISPR 32выбросы в мультимедийных устройствах тест
ISO 10605электростатический разряд в транспортных средствах тест
IEC 60601-1-2электромагнитная совместимость в медицинских электротехнических устройствах тест

ESD: условия

Тип эякуляции: Контактный разряд и воздушный разряд
Уровни: Уровни 1–4 определены в стандарте; 2/4/6/8 кВ для контакта, 2/4/8/15 кВ для воздуха
количество эякуляций: Повторите каждую точку и каждую полярность указанное стандартом количество раз.
Среда: Относительная влажность и температура поддерживаются в стандартном диапазоне.

Оборудование для ESD

Имитатор ЭСР (разрядный пистолет)
Горизонтальные и вертикальные соединительные пластины
Базовая плоскость заземления
Механизм мониторинга и записи

Требования к образцам для ESD

Образец должен быть в рабочем состоянии, в типичной конфигурации использования.
Все точки, доступные пользователю, определяются как тестовые точки.
Метод функционального мониторинга должен быть определен перед тестированием.

ESD: продолжительность

Это зависит от количества контрольных точек; Для типичного устройства это занимает от половины до одного рабочего дня.

ESD: порядок проведения

1Определены доступные пользователю точки и соединительные пластины.
2Устройство работает в штатном рабочем режиме и осуществляется мониторинг.
3К каждой точке и каждой полярности прикладывается определенный уровень разряда.
4Записывается поведение устройства во время и после эякуляции.
5Результат классифицируется по критерию производительности.

ESD: критерии приёмки

Результирующий критерий работоспособности оценивается как А, В или С: в А функция продолжается без перерыва, в В наблюдается временное ухудшение и самопроизвольно восстанавливается, в С требуется вмешательство оператора. Какие критерии действительны, указано в стандарте на продукцию.

Оценка результатов

Необратимое повреждение, потеря данных или утрата функций безопасности являются несоблюдением требований. Принятие временного ухудшения зависит от стандарта на продукцию.

ESD: протокол

Применяемый стандарт и уровень
Контрольные точки и схема соединения
Количество разрядов и полярность
Наблюдаемое поведение и критерии эффективности
Условия окружающей среды

Аккредитация

EUROLAB имеет международно признанную аккредитацию, полученную от органов по аккредитации, являющихся участниками многосторонних соглашений о признании IAF и ILAC, в соответствии с ISO/IEC 17025 для лабораторных испытаний, ISO/IEC 17020 для инспекций и надзора, а также ISO/IEC 17021-1 и ISO/IEC 17065 для сертификации систем и продукции. Эта цепочка гарантирует, что выданные отчеты и сертификаты принимаются по всему миру.

Возможность проведения этого теста в рамках аккредитованной области зависит от вашего продукта и применяемого стандарта; поскольку аккредитация основана на методе, объем работ подтверждается в письменной форме на этапе предложения.

Область применения и разрешения

Соответствующие правила

ЭМС 2014/30/ЕС
ЕЭК ООН R10 (автомобильная промышленность)
МДР 2017/745 (медицинский)

Аэрокосмические испытания — Что охватывает эта область испытаний?

В разделе ниже описывается область, к которой относится испытание ESD; условия и критерии приемки именно этого испытания приведены в разделах выше. Объём, специфичный для вашего продукта, подтверждается письменно на этапе коммерческого предложения.

Аэрокосмические испытания показывают, что оборудование продолжает работать в условиях полёта, и предоставляют доказательства для досье лётной годности. В этой отрасли приемлемая вероятность отказа на несколько порядков ниже, чем в других секторах; это напрямую определяет объём испытаний и нагрузку по сертификации.

Наиболее характерная черта этой области — ПРОСЛЕЖИВАЕМОСТЬ. Фиксируется, из какой плавки получена деталь самолёта, в какой печи термообработки и по какому циклу она обработана, какой сварщик выполнил сварку и какой инспектор её принял. Протокол испытаний — лишь одно звено этой цепи; если цепь разорвана, отчёт сам по себе не имеет ценности.

Экологическая квалификация проводится по RTCA DO-160, категории выбираются в зависимости от МЕСТА УСТАНОВКИ оборудования на воздушном судне. Устройство, установленное на приборной панели кабины, и устройство, установленное внутри крыла, проходят один и тот же раздел по разным категориям. Поэтому при чтении отчёта DO-160 важно знать, какие разделы применялись с какими категориями.

В части программного обеспечения и сложной аппаратуры подход меняется полностью: доказательством служит не испытание, а ГАРАНТИЯ ПРОЦЕССА. DO-178C для программного обеспечения и DO-254 для сложной электронной аппаратуры определяют, как должен вестись процесс разработки и какие доказательства должны быть получены. Каждый шаг — от требования до кода, от тестирования кода до анализа покрытия — должен быть прослеживаем. Тестирование ПО не делает его сертифицируемым; это делает запись процесса.

В части материалов и специальных процессов действует отдельный свод правил. AWS D17.1 используется для сварки, SAE AMS 2750 — для пирометрии при термообработке, NAS 410 — для персонала неразрушающего контроля. Для специальных процессов (термообработка, покрытие, сварка, НК, склеивание) аккредитация NADCAP фактически обязательна в цепочке поставок; без NADCAP продать детали многим OEM-производителям невозможно.

В части системы качества применяется серия AS/EN 9100: 9100 для производителей, 9110 для организаций технического обслуживания и 9120 для дистрибьюторов. Без этих сертификатов практически невозможно войти в аэрокосмическую цепочку поставок, а аудиты значительно подробнее, чем в других отраслях.

Риск поддельных деталей — тема, специфичная для этой отрасли. Для выявления поддельных или переработанных деталей в цепочке поставок электронных компонентов используются отдельные стандарты и методы проверки (визуальный осмотр, рентген, декапсуляция и исследование внутренней структуры, РФА).

Космические применения добавляют дополнительные уровни: газовыделение в вакууме, радиационная стойкость, длительное термовакуумное циклирование и оценка одиночных эффектов.

Группы методов в этой области

Экологическая квалификация
Разделы RTCA DO-160: температура и высота, вибрация, удар, влажность, песок и пыль, грибковая стойкость, соляной туман, восприимчивость к жидкостям, обледенение, молния.
Электромагнитные
Разделы ЭМС DO-160; характеристики электропитания MIL-STD-461 и MIL-STD-704 на военных платформах.
Обеспечение достоверности ПО и оборудования
Жизненный цикл ПО по DO-178C и доказательства обеспечения аппаратного проектирования по DO-254; прослеживаемость требований и анализ покрытия.
Материалы и сварка
Аттестация сварки по AWS D17.1, механические испытания материалов, металлография и неразрушающий контроль.
Контроль специальных процессов
Пирометрия по SAE AMS 2750, верификация процессов покрытия и термообработки, подготовка к аудитам NADCAP.
Космическая среда
Термовакуумное циклирование, дегазация, радиационная стойкость и акустическая/вибрационная квалификация.

Часто путаемое в этой области

"Сертификата DO-160" не существует; DO-160 — это спецификация испытаний, результатом которой является отчёт о квалификации.
Выбор разделов и категорий определяется техническим заданием заказчика на оборудование; лаборатория не может сделать этот выбор самостоятельно.
DO-178C и DO-254 не могут быть подтверждены только испытаниями; доказательством служит прослеживаемость процесса разработки.
Сертификат AS9100 не является одобрением продукции; это сертификат системы менеджмента качества, одобрение деталей выполняется отдельно.
Для специальных процессов работа, выполненная без NADCAP, не принимается в цепочке поставок, даже если технически она верна.
MIL-STD-810 и DO-160 часто путают: одна — военная, другая — гражданская авиационная спецификация, и их профили различаются.

Какие решения подкрепляют эти результаты

Лётная годность и документация TSO/ETSO
Вход в авиакосмическую цепочку поставок и одобрение поставщика
Одобрение специальных процессов и подготовка к NADCAP
Определение влияния конструктивного изменения на квалификацию
Управление риском контрафактных деталей и верификация компонентов

Связанные тесты

ESD: частые вопросы

В чем разница между контактным и воздушным разрядом?

Контактный разряд наносится непосредственно на проводящие поверхности и имеет высокую повторяемость. Разряд воздуха осуществляется на изолирующие поверхности путем приближения щупа и создания дуги; Он более чувствителен к влажности и скорости приближения.

Почему автомобильные ESD-тесты отличаются?

ISO 10605 применяется в автомобилестроении. Значения емкости и сопротивления разряда определяются иначе, чем в IEC 61000-4-2, и отражают условия эксплуатации автомобиля.