Qu'est-ce que le test de conformité ESD ?

Qu'est-ce que l'ESD ?

L'acronyme ESD (décharge électrostatique) désigne le flux soudain d'électricité entre deux objets ayant des potentiels électriques différents. Cela se produit lorsque l'électricité statique s'accumule sur un objet et entre en contact avec un autre objet ayant un potentiel différent.

Les décharges électrostatiques peuvent provenir de diverses sources, telles que la friction, le mouvement de l'air ou le contact avec d'autres objets. Elles sont courantes dans la vie quotidienne et peuvent endommager les composants électroniques, en particulier ceux sensibles aux décharges électrostatiques.

Les effets des décharges électrostatiques peuvent aller de simples chocs mineurs à peine perceptibles à des décharges plus graves pouvant causer des dommages permanents aux appareils électroniques. Cela est particulièrement problématique dans les environnements où des composants électroniques sont fabriqués, manipulés ou transportés.

Pour éviter les dommages causés par les décharges électrostatiques, des mesures telles que l'utilisation de tapis antistatiques, de bracelets antistatiques et d'autres équipements de protection sont utilisées. De plus, des tests ESD sont effectués pour évaluer la capacité d'un appareil à résister et à dissiper les décharges électrostatiques.

Qu'est-ce que le test ESD ?

Les tests de décharge électrostatique (ESD) évaluent la capacité d'un appareil électronique à résister et à dissiper les décharges électrostatiques. Cette procédure consiste généralement à soumettre l'appareil à des décharges à haute tension par contact ou par l'air et à mesurer le courant et la tension résultants. Les performances de l'appareil sont évaluées en fonction de son bon fonctionnement après la décharge.

Les tests ESD sont essentiels lors du développement de produits pour les appareils électroniques, en particulier ceux sensibles aux ESD, pour garantir qu'ils peuvent gérer des événements statiques réels et se conformer aux réglementations de sécurité et de performance.

Normes communes de test ESD

Diverses normes industrielles guident les tests ESD, notamment :

- IEC 61000-4-2 (Commission électrotechnique internationale) : évalue l'immunité ESD.

- ANSI/ESD S20.20 (American National Standards Institute) : établit les exigences du programme de contrôle ESD.

- MIL-STD-883 (Département de la Défense des États-Unis) : comprend des méthodes de test électronique de qualité militaire.

- JEDEC JESD22-A114 et JESD22-C101 : Évaluer la robustesse des circuits intégrés aux décharges HBM et MM.

- GB/T 19951-2019 (norme nationale chinoise) : définit les tests ESD pour les appareils électroniques.

- ISO 10605-2008 (Organisation internationale de normalisation) : Teste l'immunité ESD, largement acceptée dans l'industrie électronique.

Méthodes de test ESD

La méthode de test ESD appropriée dépend du type d'appareil testé et des normes industrielles applicables. Les méthodes courantes incluent :

● Modèle du corps humain (HBM)

Simule la décharge qui peut se produire lorsqu'une personne touche un équipement électronique. Des impulsions à haute tension sont émises via un simulateur de corps humain pour tester la sensibilité.

● Modèle de machine (MM)

Reproduit les décharges qui pourraient se produire lorsque des appareils électroniques entrent en contact avec des équipements de fabrication. Cela permet de tester la robustesse des appareils.

● Modèle d'appareil chargé (CDM)

Simule les décharges lors de la manipulation ou de l'assemblage en libérant des impulsions haute tension à partir d'appareils chargés tels que des boîtiers de circuits intégrés. Cette méthode teste la sensibilité des appareils.

● CEI 61000-4-2

Utilise une sonde pour libérer des impulsions haute tension afin de simuler des événements ESD qui se produisent lors de l'exposition d'appareils à des décharges électrostatiques. Il évalue l'immunité ESD.

Dans toutes les méthodes de test, les appareils sont évalués en fonction de leur fonctionnement normal après la décharge. Les résultats sont comparés aux normes industrielles pour déterminer la conformité.

Normes de test ESD

● CEI 61000-4-2

Norme CEI qui décrit les procédures d'évaluation de l'immunité aux décharges électrostatiques des appareils électroniques. Elle s'applique à tous les types d'appareils électroniques et comprend des niveaux de test allant de 2 kV à 15 kV, simulant différents événements ESD réels. Le test consiste à décharger des impulsions haute tension dans l'appareil et à comparer les performances avec des critères définis pour déterminer la conformité.

● Norme ANSI/ESD S20.20

Norme ANSI fournissant des lignes directrices pour les programmes de contrôle des décharges électrostatiques afin de protéger les appareils électroniques pendant la fabrication, la manipulation et l'utilisation. Les principaux aspects comprennent :

- Zones protégées ESD (EPA) : zones définies où les articles sensibles aux décharges électrostatiques sont manipulés.

- Mise à la terre : Tous les matériaux conducteurs de l'EPA doivent être mis à la terre.

- Mise à la terre du personnel : les travailleurs de l'EPA doivent utiliser des bracelets antistatiques ou d'autres dispositifs de mise à la terre.

- Emballage de protection ESD : les articles sensibles doivent être emballés à l'aide de matériaux de protection tels que des sacs de protection statique.

- Procédures de contrôle : Des procédures visant à minimiser les risques de dommages causés par les décharges électrostatiques doivent être mises en œuvre et suivies.

Cette norme est largement reconnue pour établir des méthodes de contrôle ESD fiables.

Équipement de test ESD

Des équipements spécialisés sont utilisés pour générer et mesurer les décharges électrostatiques lors des tests. En voici quelques exemples :

- Pistolets ESD : appareils portables qui simulent des événements ESD en produisant des impulsions de décharge statique.

- Simulateurs de décharge électrostatique : appareils de bureau qui génèrent des impulsions de décharge pour les tests.

- Simulateurs HBM et MM : Appareils conçus spécifiquement pour produire des impulsions pour les tests HBM et MM.

- Moniteurs de plaques de charge : mesurez les charges statiques sur des surfaces telles que les sols ou les postes de travail pour garantir une mise à la terre adéquate.

- Testeurs ESD : combinez plusieurs fonctions de test en un seul appareil.

- Postes de travail ESD : conçus pour minimiser les risques de dommages ESD lors de la manipulation et de l'assemblage de composants électroniques.

Ces appareils sont essentiels pour simuler et mesurer avec précision les événements ESD afin de garantir la conformité aux exigences réglementaires et aux conditions réelles.