PCB 對瞬態導電性的耐受性和 PCB 對電磁輻射的耐受性

The main purpose of this test is to verify the resistance to electrostatic discharge (ESD) caused by the proximity or contact of an object or person or device. 物體或人可以在高於 15kv 的電壓內積聚靜電荷。 經驗表明,許多無法解釋的故障和損壞很可能是由 ESD 引起的。 通過從 ESD 模擬器放電到 EUT 的表面和附近,測試儀器 (EUT) 捕獲 ESD 活動。 製造商準備的產品標準和 EMC 測試計劃中明確規定了放電的嚴重程度。 EUT 檢查其所有操作模式中的功能故障或乾擾。 通過/失敗標準必須在 EMC 測試計劃中定義並由產品製造商確定。

PCB transient conductivity resistance

該測試的主要目的是驗證 EUT 對可能由感性負載或接觸器產生的具有快速上升時間的瞬態和短時衝擊的抵抗力。 該測試脈衝的快速上升時間和重複性質導致這些尖峰很容易穿透 EUT 電路並可能干擾 EUT 操作。 瞬態直接作用於主電源和信號線的介電常數。 在其他 PCB 抗擾度測試中,應使用通用操作配置在通過/失敗的基礎上監控 EUT。

印刷電路板

PCB對電磁輻射的抵抗力

此測試的主要目的是驗證產品的 PCB 抗干擾能力,對抗無線電、收發器、移動 GSM/AMPS 電話以及工業電磁源產生的各種電磁場。 如果系統沒有屏蔽,電磁輻射可以耦合到接口電纜並通過傳導路徑進入電路; 或者它可以直接耦合到印刷電路的佈線。 When the amplitude of the rf electromagnetic field is large enough, the induced voltage and demodulated carrier can affect the normal operation of the device.

PCB radiation resistance Test run This test run is usually the longest and most difficult, requiring very expensive equipment and considerable experience. In contrast to other PCB immunity tests, success/failure criteria defined by the manufacturer and a written test plan must be sent to the test room. 將 EUT 饋入輻射場時,必須將 EUT 設置為正常工作和最靈敏模式。

當 EUT 暴露於頻率超過要求的 80MHz 至 1GHz 頻率範圍的分級干擾場時,必須在測試室中建立正常操作。 Some PCB anti-interference standards start at 27MHz. 該標準的嚴重性級別通常要求 PCB 電阻級別為 1V/m、3V/m 或 10V/m。 但是,設備規範可能對特定的“問題(干擾)頻率”有自己的要求。 The appropriate PCB radiation resistance level of the product is of interest to the manufacturer.

統一現場要求 新的 PCB 抗干擾標準 EN50082-1​​:1997 參考 IEC/EN61000-4-3。 IEC/EN61000-4-3 要求基於測試樣本的統一測試環境。 The test environment was realized in an anechoic room with tiles arranged with ferrite absorbers to block reflection and resonance in order to establish a unified test site indoors. 這克服了傳統無襯裡房間中由反射和場梯度引起的突然和頻繁的不可重複的測試錯誤。 (半消聲室也是在要求精度的室內異常環境中測量輻射發射的理想環境)。

半消聲室的建設 在半消聲室的牆壁和天花板上應佈置射頻吸波器。 機械和射頻設計規範應適應房間屋頂內襯的重型鐵氧體瓷磚。 鐵氧體磚位於介電材料上,並連接到房間的頂部。 在無襯裡的房間裡,金屬表面的反射會引起共振和駐波,從而在測試空間的強度中產生波峰和波谷。 典型的無襯裡房間的場梯度可以是 20 到 40dB,這會導致測試樣品在非常低的場中突然出現故障。 房間的共振導致非常低的測試重複性和高“過度測試”率。 (這可能會導致產品的過度設計。)新的 PCB 抗干擾標準 IEC1000-4-3 要求相同的現場要求,彌補了這些嚴重的缺陷。

生成測試站點所需的硬件和軟件需要一個高功率寬帶射頻放大器來驅動寬帶發射天線,頻率範圍超過 26MHz 至 2GHz,距離被測設備 3 米。 Fully automated testing and calibration under software control provides greater flexibility for testing and full control of all key parameters such as scan rate, frequency pause time, modulation and field strength. 軟件掛鉤允許同步監測和刺激 EUT 功能。 實際測試中需要交互功能,以實現EMC測試軟件和EUT參數的實時變化。 此用戶訪問功能允許快速記錄所有數據,以有效評估和劃分 EUT EMC 性能。

金字塔形吸波器 傳統的金字塔形(圓錐形)吸波器是有效的,但是金字塔的龐大尺寸使得無法測試房間內的小可用空間。 對於 80MHz 的較低頻率,金字塔吸波器的長度應減少到 100cm,而要在 26MHz 的較低頻率下工作,金字塔吸波器的長度應大於 2m。 金字塔吸收器也有缺點。 它們易碎,容易因碰撞而損壞,並且易燃。 在房間的地板上使用這些吸收器也是不切實際的。 由於金字塔吸波器會發熱,一段時間內場強大於 200V/m 的情況下會造成很高的火災風險。

鐵氧體瓦吸波器

鐵氧體瓷磚具有空間效率,但它們會顯著增加房間的屋頂、牆壁和門的重量,因此房間的機械結構變得非常重要。 它們在低頻下工作良好,但在 1GHz 以上的頻率上效率相對較低。 鐵氧體磚非常緻密(100mm×100mm×6mm 厚),可以承受超過 1000V/m 的場強而不會發生火災。

PCB 抗輻射測試的難點 因為用於操作 EUT 的輔助設備提供激勵信號來監控其自身的性能,所以它本身必須對這個敏感場具有 PCB 抗性,這是運行輻射敏感性測試的固有困難。 這通常會導致困難,特別是當輔助設備很複雜並且需要許多電纜和接口到 EUT 時,這些電纜和接口穿過屏蔽測試室。 穿過測試室的所有電纜都必須進行屏蔽和/或過濾,以便將測試場與它們屏蔽,以避免降低測試室的屏蔽性能。 測試室屏蔽性能的妥協將導致測試場地無意中洩漏到周圍環境中,這可能會對頻譜用戶造成乾擾。 對數據或信號線使用射頻濾波器並不總是可行的,例如當有大量數據或使用高速數據鏈路時。