
汽車電子組件認證標準根據國家或(huò)地區的不同,測試(shì)標準可能也隨之不同,可能采用(yòng)國家標準,也可能采用國際(jì)標準,也可能采用汽車企業標準。為了汽車組件產(chǎn)品更好的複合各地區的要求,我們將對不同靜電放電標準進行比較分(fèn)析。

靜(jìng)電放電標準主要由國際標準,IEC61000-4-2,ISO 10605 和各汽車企業標準組成。
表1 靜電放電測試標準
汽車車廠商 | 測試(shì)標準 | 引用標準 |
通用(yòng) | 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(bǎo)馬 | BMWGS95002 | ISO 10605 |
注(zhù):從表中可以看出,國際標準一直是(shì)企業或實驗室追隨的標準,都在(zài)其基礎上進行修改,大眾和克萊(lái)斯勒參考了ISO10605和IEC61000-4-2標準。
靜電放電原理
靜電是通(tōng)過兩個物體之間(jiān)因摩(mó)擦而不能轉移,這些積累的電荷就產生了靜電,靜電放電可以通過傳導和輻(fú)射兩種方式對電子元件、PCB幹擾,影響係統工作,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(tǐ)電荷引起(qǐ)的(de)靜電,而汽車(chē)組件的基礎標準,產品標準和汽車企業標準主要是依據人體(tǐ)模型進行模擬靜電放電的。下圖是人體模型的原理(lǐ)圖,其中(zhōng)電阻代表(biǎo)人體電阻(zǔ),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 | 溫度 | 濕度(dù) |
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(xuǎn)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(xiān)選20℃) | 20%~40% (優選30%) |
B21-7110 | 15℃~35℃(優選20℃) | 20%~60%(優選(xuǎn)30%) |
DC-11224 | / | / |
BMWGS95002-2010 | / | / |
注:我們通過靜電放(fàng)電原(yuán)理(lǐ)可知, 靜電與(yǔ)環境有很大(dà)關係,通常溫度越低,濕度越低,越容易產生靜電(diàn),上表中可(kě)看出,每個車企業的要求接近(jìn)於產品標準,要比基礎標準要求嚴格,對於克萊斯勒和(hé)寶馬企標裏(lǐ)並沒有明確說明溫濕度要求,但是(shì)根據(jù)標準的追溯原(yuán)則,需要向上級追溯,所以還是以ISO 10605要求(qiú)為(wéi)準。
2、靜電發生器輸出特性的要求
ISO 10605:2008標準中規定了接觸放電電(diàn)流波(bō)形,給出校驗波形的上.升沿和電流峰值而且還給出校驗(yàn)t1和t2處(不(bú)同(tóng)的RC組合有不一樣的t1和t2)的電流(liú)值,見表3。
表3 接觸放電模式的電流特性
放電網絡類型 | 峰(fēng)值電流(liú)/充電電壓A/kV | 允差 % | 在(zài)t1 時的電流/充(chōng)電電壓A/kV | 允差 % | 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: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(xià)的(de)放電波形

圖中:X 時間(jiān),ns ;Y 電流,A
1:330pF/2000Ω
2:150pF/2000Ω圖2 150pF/2000Ω、330pF/2000Ω在5kV電壓(yā)下的放電波形(xíng)
表4 放電網絡參數比較
標準 | 模塊試驗 | 敏感度分類試驗 |
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(qiú) | 150pF/330Ω; 330pF/330Ω |
BMWGS95002 | 150pF/330Ω | 150pF/330Ω |
注:2kΩ電阻的試驗代表人體直接通過皮膚放電。而用330Ω電阻的試驗代表人體通過金屬部件,例如工具、鑰匙和(hé)戒指等的放電(diàn)。用330Ω電(diàn)阻的試驗要比用2kΩ電阻的(de)試驗來得嚴格,在相同電(diàn)阻情況下,電容越大,試驗(yàn)越嚴格。
3、試驗方式
對於ISO 10605:2008規定,放電有接觸放電和空氣放電兩種,測試(shì)時優選接觸放電,對於縫隙和放(fàng)電頭不能接觸到的地方,則選擇空氣放電,各汽車企業標準也等同於此標準。
對於IEC6100-4-2規定,放電有接(jiē)觸放電,空氣放電和間接放(fàng)電,對於引用此標準的汽車企業(yè)還要進行間接放電,例如,大眾,克萊斯勒(lè)。
4、測試布置
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)裝搬運規定的電子組件(jiàn)敏感(gǎn)度分類(lèi)試驗,對於整車(chē)靜電(diàn)放電測試,部(bù)分(fèn)車廠是要求的,這裏主要對電(diàn)子組(zǔ)件進行分析比較。
4.1、電子組件(帶電(diàn)狀態)
根據ISO 10605:2008標準布置要(yào)求(qiú),水平耦合板通過兩個470 kΩ電阻(圖3中13所示)與地參考平麵相連,將電池的負極接到水平耦合板上,被測(cè)物(wù)置於水平耦合(hé)板上(50 ± 5)mm並離開水(shuǐ)平耦合板(HCP)的邊為0.1m, 靜電(diàn)發生器的接地回路至少遠離被測物20cm。

圖3對帶電(diàn)組件進行靜電(diàn)放電試驗的配置(zhì)
【備注(zhù):圖中,1、被試設備 2、靜(jìng)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 水平耦合板(HCP) 6 接(jiē)地點 7 地線(xiàn)連接 8 被(bèi)試設備的遙控部件9 外(wài)部設備 10 電(diàn)池 11 絕緣(yuán)支撐(如有需求) 12 絕緣塊13 470kΩ電阻 14 地參考平麵(GRP,選件) 15 水平耦合板(HCP)接地(dì)】
注: 汽(qì)車廠商的(de)標準參考了ISO 10605,IEC 61000-4-2 標準(zhǔn),但(dàn)是(shì)有的廠商會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根據接地電(diàn)阻影響,雪鐵龍(lóng),福特企標要求是1MΩ,克萊斯勒企標並沒有要求測(cè)試帶(dài)電模式。
4.2 電子組件(不(bú)帶電狀態)
ISO10605:2008標準要求靜電放電的試驗表麵與其他導電性結構(如屏蔽室的導電麵)的(de)最小距離是0.1m。放電試驗時,被測物置於50mm的絕緣襯墊上,發生器的放電返回電纜應距離被試(shì)設備(bèi)至少0.2m ,靜電荷聚集可以通過快速連接泄放(fàng)線具有高電阻(1MΩ)中被(bèi)消除(chú),見圖4配置。

圖4對不帶帶電組(zǔ)件進行靜電放電試驗的配(pèi)置
【備注:圖中,1 被試設備 2 靜電(diàn)放電發生器 3 靜電放電發生器的(de)電源 4 非導電性桌子(zǐ) 5 水平耦合板(HCP) 6 接地點(diǎn) 7 地線連接 8 消靜電的墊子】
注(zhù):汽車廠商的標準主要參(cān)考了ISO 10605的不帶電組件測試布置,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(shì)方法,對於包裝搬運規定的電子組件敏感(gǎn)度分類試驗在進行模式放電時,主要根據人體(tǐ)模型,所以(yǐ)大眾參考IEC61000-4-2標準是比較符合現場情況的,從表4可看出放電網絡(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行場耦合測試。
5 試驗等級
參考ISO 10605附錄C要求,接觸(chù)放電 2 kV ~15 kV。空氣放電2 kV ~25 kV。
IEC61000-4-2 要求,接(jiē)觸放電(diàn) 2 kV ~8 kV,空氣放電2 kV ~15 kV並規定開放等級。
汽車企業標準都(dōu)是在這個標準的基礎上進行試驗,但(dàn)是最高是25KV。
6 試驗判據
ISO 10605 標準附錄C規定了四種失效(xiào)判定依據(jù),要(yào)求在每個測試等級(jí)完成後,都要對被測物進行評估,而汽車企業標準(zhǔn)都會根據測試等級給(gěi)出相應的判定級別。
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