经得住静电放电试炼的板卡，用着不烧心
forlinx
2026-11-13 10:29:00
静电放电抗扰度
ESD测试
接触放电
空气放电
飞凌嵌入式开发板
EMC试验
冬天脱毛衣的“噼啪”声、碰门把手时被"电"一下、握手时指尖的轻微刺痛，都是同一个物理现象：静电。对普通人来说，静电只是"嘶"一下的酥麻刺痛；但对精密电子设备而言，它是看不见的"隐形杀手"——一次不经意触碰，就可能烧坏芯片、导致死机。因此，静电放电抗扰度测试就成为了电子产品研发与量产绕不开的一道关卡。那么，静电放电抗扰度测试到底是什么？该怎么做？结果如何判定？一篇文章给大家讲清楚。
1什么是静电放电？
静电放电（Electro-Static Discharge，简称ESD）是指具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触时引起的电荷转移。它是一种常见的近场危害源：放电瞬间会形成高电压、强电场、瞬时大电流，并伴有强电磁辐射，构成静电放电电磁脉冲。
2静电从哪儿来？又会伤到哪里
晶体管、半导体芯片、集成电路等元器件，都是对ESD高度敏感的组件。日常生活中，人体活动积累的静电电位可高达几千伏。当你带电的手指触碰敏感电子设备时，电荷会直接传递进设备内部；在电子电气设备的组装过程中，金属工具一旦带上静电并靠近设备，也会在两者之间发生快速放电。
这就是为什么静电防护贯穿了电子设备从生产、装配到使用的每一个环节。
3静电测试的标准
静电放电抗扰度试验，模拟的是操作人员或物体接触电子设备时的放电，以及人体对靠近关键设备的物体发生的静电放电，用来考察设备承受两类影响的能力：通过导体直接耦合的放电，以及通过空间辐射耦合的间接放电。
上图为：操作者接触不同材料时可能被充静电电压的最大值
飞凌嵌入式的开发板产品、FCU系列产品及定制项目产品，均严格按照国际通用标准IEC 61000-4-2及国标GB/T 17626.2的要求设计。测试时，在受试设备典型工作条件下，按照最切合实际的安装和环境条件选择对应的试验等级。
说明："×"可以是高于、低于或介于表中等级之间的任意等级；若试验电压高于表中所列，可能需要专用的试验设备。
4电放电抗扰度试验包含哪些内容？
1.直接放电（Direct Discharge）
① 接触放电：
使用尖形放电电极，静电枪直接接触产品的壳体、接口、PIN针等部位，模拟人体或物体直接接触产品时的静电释放。静电电荷分为正电荷与负电荷，因此静电放电抗扰度试验也分正、负两个极性——每个放电点至少连续施加10～15次正负极性放电，单次放电间隔1秒。
静电的特点是电压高、能量小，持续时间在纳秒级。
以静电枪释放的4kV接触放电电流波形为例：第一个峰值电流为15A，上升时间tr=0.8ns，30ns处电流约8A，60ns处电流约4A。
② 空气放电：
使用圆形放电电极，放电枪靠近产品可触摸的绝缘表面实施放电。
2.间接放电（Indirect Discharge）
间接放电是对受试设备附近的耦合板实施放电，以模拟人员对受试设备附近物体的放电。耦合板采用厚度不小于0.25mm的铜或铝金属薄板（其他金属材料可使用，但厚度至少0.65mm），并通过每端带有一个470kΩ电阻的电缆与接地参考平面连接，防止耦合板上的电荷即刻泄放。
①水平耦合板放电：
在水平方向、距受试设备每个单元中心对面0.1m处，对耦合板边缘施加放电；放电枪垂直于水平耦合板表面，以接触放电方式进行。
②垂直耦合板放电：
将垂直耦合板平行于受试设备放置，保持0.1m距离；通过调整耦合板位置，使受试设备四个侧面都处于放电试验范围内，再对耦合板一条垂直边的中点，以接触放电方式进行放电。
3.不接地设备的静电试验
对于电源线不接地、电池供电、不与任何接地系统连接的设备，在施加每个静电放电脉冲之前，需使用带泄放电阻的碳纤维刷清除受试设备上的电荷。
5测试结果如何判定？
为保证试验的"可重现性"，飞凌嵌入式实验室对环境温湿度、线缆摆放方式、接地电阻等变量均严格控制。试验结果依据受试设备的功能丧失或性能降级程度分类，共以下四个等级：
6总结一下
严苛的静电放电抗扰度试验，还原了真实使用场景中最难防范的瞬间，实现了产品从理想环境走向复杂现场的关键验证。
除静电放电外，浪涌、电快速瞬变脉冲群、辐射抗扰与传导抗扰等EMC项目，同样是飞凌嵌入式研发实验室的核心环节。飞凌嵌入式相信，只有经得起全方位考验的产品，客户用起来才不烧心。
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