CN108051658A - 一种用于板端的esd测试治具及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种用于板端的ESD测试治具及测试方法，包括尽量短的连接线和绝缘材料制成的测试板，所述测试板通过连接线连接到板端；所述连接线位于测试板正面，测试板背面设有铜箔层，所述铜箔层作为地平面；所述测试板正面，连接线末端连接有圆盘焊点；所述连接线并联电阻到铜箔层。该用于板端的ESD测试治具及测试方法，解决了现有的静电测试工具和方法无法进行板端静电测试验证的问题，降低了产品在生产、维护和终端客户处的静电风险，从而提高了产品的综合品质和竞争力。
Description
技术领域
本发明涉及电磁兼容技术领域，特别涉及一种用于板端的ESD测试治具及测试方法。
背景技术
静电释放（ Electro-Static Discharge，简称ESD）现象是电子设备故障中最常见的原因，国家对静电测试制定了严格国家标准IEC61000-4-2。同时静电测试是电磁兼容技术中的一个重要部分，主要研究IT设备抵抗静电干扰的能力。但是标准中的抗静电干扰能力是以最终客户为基准的，意思是测试标准模拟的都是最终客户在使用过程中可能产生的静电。
因此，首先在业界中，往往如果静电的产生不是在终端客户的使用中出现的，在设计中便不予考虑。而且这种测试是系统级的测试，只能验证整系统的抗静电干扰能力。
现有静电测试是以最终客户为导向的，但是在产品的生产中，生产线上再组装机器的过程中也可能产生静电，造成产品故障；客服维修人员，打开机箱进行内部维修的过程中，也可能产生静电。但是这两种情况下，静电的产生都在产品内部部件上，客户在使用过程中是无法接触到的，以现有的技术标准在设计初期便会忽略。
但是上述的两种情况产生于产品研发阶段以后，虽然可以对生产人员和维修人员加强要求，但是静电的产生有很大的概率性，并且静电是可以积累的，况且现在很多客户正在建立自己的维修体系。所以，设计人员便收到了生产人员、客服维修人员和客户的要求，就是进行系统内部的防静电测试和验证。
系统内部即板端的防静电测试验证，依据现有的测试原理和方法是不行的。
1）现有的静电测试技术方案分为空气测试和接触测试，首先空气测试在板端是无需进行的，各种板卡和敏感器件已经暴露在眼前，无需空气测试，直接接触测试即可。
2）接触测试在系统端通常选取的测试点都是在机箱外壳上，这些测试点的特点是：机箱与系统各部件的地是接在一起的，所以我们是针对地系统进行放电：还有就是测试点一般都是金属平面、螺钉等部位，便于静电枪接触。
但是，在板端需要对一个板端连接器进行静电测试，测试点就是一个连接器的pin脚针，接触面积非常小。在接触位置的不同角度与力度都会影响静电的释放效果，无法达到测试的一致性。
3）系统级放电，是把静电放到外壳，是在地系统上泄放。但是板端静电是直接把静电释放到线路上，线路又和芯片连接，所以即使我们使用最小的静电枪的静电等级，也容易损伤芯片。
基于上述问题，本发明设计了一种用于板端的ESD测试治具及测试方法。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的用于板端的ESD测试治具及测试方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种用于板端的ESD测试治具，其特征在于：包括尽量短的连接线和绝缘材料制成的测试板，所述测试板通过连接线连接到板端；所述连接线位于测试板正面，测试板背面设有铜箔层，所述铜箔层作为地平面；所述测试板正面，连接线末端连接有圆盘焊点；所述连接线并联电阻到铜箔层。
所述测试板通过连接线连接到板端的外部接口，所述连接线包括电源线，数据线和地线，所述电源线，数据线和地线分别并联电阻到铜箔层。
所述板端的外部接口是USB，VGA或LAN中的任意一种外部接口，所述电源线，数据线和地线之间的距离不小于5cm，避免相互串扰。
所述测试板通过连接线连接到板端连接器的待测pin脚针，所述板端连接器的待测pin脚针连接有绝缘套筒；所述连接线包括一路信号线，所述信号线利用绝缘套筒连接到待测pin脚针；所述测试板的铜箔层连接到板端连接器的GND pin脚针。
所述电阻采用可更换设置。
所述电阻阻值为1000欧姆。
所述电阻采用色环电阻。
所述圆点焊盘采用中央凹陷设计，以避免静电枪滑动。
所述圆点焊盘直径为3mm。
所述用于板端的ESD测试治具的测试方法，将ESD测试治具平放在水平桌面上，静电枪垂直对准圆点焊盘，施加电压时从最低电压开始，最高电压不超过2000V。
本发明的有益效果：该用于板端的ESD测试治具及测试方法，解决了现有的静电测试工具和方法无法进行板端静电测试验证的问题，降低了产品在生产、维护和终端客户处的静电风险，从而提高了产品的综合品质和竞争力。
附图说明
附图1为本发明用于板端的ESD测试治具连接外部接口示意图。
附图2为本发明用于板端的ESD测试治具连接板端连接器的待测pin脚针示意图。
附图中，1测试板，2连接线，3外部接口，4板端连接器的待测pin脚针，5圆点焊盘，6电阻，7绝缘套筒，8板端连接器的GND pin脚针。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在板端的静电产生首先主要集中在USB、VGA、LAN等外部接口，还有关键芯片的板端连接器。以USB2.0接口为例，USB2.0有一条电源线、一条地线和一对信号线。地线是和外壳相连的，在系统级静电测试中会测试。其次板端的静电多产生在板端的连接器。
板端主要是电源线和信号线的测试。无论是外部接口还是板端连接器，静电枪的尖端都是不容易接触的，需要治具将其引出来。且该治具要保障一些实际问题：由于使用治具会引起能量衰减，这样要求治具的连接线要短。由于是对信号线进行静电测试，要具体确认不同信号的抗静电能量，信号线之间的静电串扰也要注意。
板端的静电测试首先要易于操作，静电枪的释放点是一个尖端部件，所以要保障连接器pin针和外部接口pin 脚这些放电位置容易接触、不易滑动。其次，静电枪与pin脚接触的力度的角度不同，也容易引起放电效果不同。
常用的静电枪是为系统级测试设计的，因此电压等级偏高，容易对芯片造成损伤。
基于上述情况，该用于板端的ESD测试治具，包括尽量短的连接线和绝缘材料制成的测试板，所述测试板通过连接线连接到板端；所述连接线位于测试板正面，测试板背面设有铜箔层，所述铜箔层作为地平面；所述测试板正面，连接线末端连接有圆盘焊点；所述连接线并联电阻到铜箔层。
所述测试板通过连接线连接到板端的外部接口，所述连接线包括电源线，数据线和地线，所述电源线，数据线和地线分别并联电阻到铜箔层。
所述板端的外部接口是USB，VGA或LAN中的任意一种外部接口；所述电源线，数据线和地线之间的距离不小于5cm。避免在静电枪放电点的瞬间，高能量造成对邻近线路的串扰，进而造成测试结果不准确。
所述测试板通过连接线连接到板端连接器的待测pin脚针，所述板端连接器的待测pin脚针连接有绝缘套筒；所述连接线包括一路信号线，所述信号线利用绝缘套筒连接到待测pin脚针；所述测试板的铜箔层连接到板端连接器的GND pin脚针。
所述绝缘套筒要保证与板端连接器pin脚针接触紧密，不松动。静电在释放瞬间同时产生辐射场，使用绝缘套筒可以降低板端连接器pin脚针加上套筒的辐射效应。
所述电阻采用可更换设置。
所述电阻阻值为1000欧姆。
所述电阻采用色环电阻。
所述圆点焊盘采用中央凹陷设计，以避免静电枪滑动。
所述圆点焊盘直径为3mm。
该用于板端的ESD测试治具的测试方法，将ESD测试治具平放在水平桌面上，静电枪垂直对准圆点焊盘，施加电压时从最低电压开始，最高电压不超过2000V。
Claims (10)
1.一种用于板端的ESD测试治具，其特征在于：包括尽量短的连接线和绝缘材料制成的测试板，所述测试板通过连接线连接到板端；所述连接线位于测试板正面，测试板背面设有铜箔层，所述铜箔层作为地平面；所述测试板正面，连接线末端连接有圆盘焊点；所述连接线并联电阻到铜箔层。
2.根据权利要求1所述的用于板端的ESD测试治具，其特征在于：所述测试板通过连接线连接到板端的外部接口，所述连接线包括电源线，数据线和地线，所述电源线，数据线和地线分别并联电阻到铜箔层。
3.根据权利要求2所述的用于板端的ESD测试治具，其特征在于：所述板端的外部接口是USB，VGA或LAN中的任意一种外部接口，所述电源线，数据线和地线之间的距离不小于5cm，避免相互串扰。
4.根据权利要求1所述的用于板端的ESD测试治具，其特征在于：所述测试板通过连接线连接到板端连接器的待测pin脚针，所述板端连接器的待测pin脚针连接有绝缘套筒；所述连接线包括一路信号线，所述信号线利用绝缘套筒连接到待测pin脚针；所述测试板的铜箔层连接到板端连接器的GND pin脚针。
5.根据权利要求1，2或4任意一项所述的用于板端的ESD测试治具，其特征在于：所述电阻采用可更换设置。
6.根据权利要求5所述的用于板端的ESD测试治具，其特征在于：所述电阻阻值为1000欧姆。
7.根据权利要求5所述的用于板端的ESD测试治具，其特征在于：所述电阻采用色环电阻。
8.根据权利要求1所述的用于板端的ESD测试治具，其特征在于：所述圆点焊盘采用中央凹陷设计，以避免静电枪滑动。
9.根据权利要求1或8所述的用于板端的ESD测试治具，其特征在于：所述圆点焊盘直径为3mm。
10.根据权利要求1所述的用于板端的ESD测试治具的测试方法，其特征在于：将ESD测试治具平放在水平桌面上，静电枪垂直对准圆点焊盘，施加电压时从最低电压开始，最高电压不超过2000V。
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