IEC 62228-2：2016中对静电放电试验的要求

侯新伟，许龙

(中国电子技术标准化研究院，北京，100007）

IEC 62228-2：2016中对静电放电试验的要求

侯新伟，许龙

(中国电子技术标准化研究院，北京，100007）

介绍了IEC 62228-2：2016《集成电路 收发器的EMC评估-LIN收发器》（以下简称IEC 62228-2：2016）中静电放电试验的试验配置和方法要求，详细讨论了直接放电和间接放电在试验中的实际应用。

IEC 62228-2；ISO 10605；IC；ESD；LIN

0 引言

近日IEC公布了关于集成电路（IC）电磁兼容（EMC）测量的新标准IEC62228-2:2016。作为集成电路电磁兼容标准体系中的一员，IEC 62228-2:2016定义了LIN收发器IC的EMC评价方法，其规定主要包括了对试验配置、试验条件、试验信号、失效等级、试验步骤和试验板等的诸多要求，适用于标准的LIN收发器IC以及带有嵌入式LIN收发器IC的EMC测量。

对于处于运行模式下的LIN收发器IC的试验评价，IEC 62228-2：2016引用的IEC 61967-4、IEC62132-4和IEC62215-3分别针对射频传导发射、直接功率注入和脉冲传导抗扰度试验（参见表1）规定了具体试验条件和测量方法。ISO 10605是汽车整车及电子零部件静电放电（ESD）试验标准，针对无源模式下LIN收发器IC的ESD评价，本标准虽然参考引用了ISO 10605，但针对芯片级别的ESD试验要求必然有所差异，以下将进行具体阐述。

表1 IEC 62228-2试验项目和要求

2 试验条件和测量管脚

IEC 62228-2：2016中规定对LIN收发器IC进行ESD试验前后要进行功能验证及I-V特性曲线验证。因此，对于所有运行状态下的测量，需要设置基于12V的供电电压，而对于不加电时的静电放电试验条件应遵循ISO 10605的规定。

IEC 62228-2:2016中对标准LIN收发器IC进行ESD试验规定了三个受试管脚，分别是管脚LIN、管脚VSUP和管脚Wake，受试管脚详情参见图1。对于嵌入式LIN收发器IC，受试管脚至少应为管脚LIN和管脚VSUP。

3 试验电路板

为满足IEC 62228-2:2016中ESD试验和其他试验的要求，需要为LIN收发器IC配置相应的外围电路，并将相应的试验网络设计在电路板上。LIN测试电路包含了两个LIN节点，LIN节点作为试验信号的发射器，用来仿真输出节点接收和监测到的LIN消息。LIN节点包括了收发器，LIN总线滤波器，必要的外部器件和安装在监测管脚或输入管脚的去耦网络。为了保证耦合和去耦网络的射频（RF）特性，应使用包含两个同样设计LIN节点的最小层数为两层的PCB（包含GND层）。可能情况下RF注入点与IC管脚连接点之间走线的长度宜短于30mm（ESD试验板规定为mm）。

图1 不通电模式下LIN收发器IC进行直接ESD试验电路示意图

对于ESD试验，应选用同样设计规格的试验板，并满足图1中的设计要求。可选电阻器R2、R3和R4，其阻值不小于200kΩ，用来避免ESD发生器引起的静电放电点的静电预充电。应避免在高的试验等级上对这些电阻进行放电。如果ESD发生器上有其他措施能避免静电预充电，则可以不使用这些电阻，此时可使用一个外部电阻器来移除每次放电试验前放电点的预充电电荷。

4 ESD试验

针对静电抗扰度试验，标准推荐根据ISO 10605采用直接放电法。标准在附录D中还针对LIN收发器IC面临的间接静电放电风险介绍了间接放电法，能够将类似于按照ISO 10605针对LIN进行的间接放电试验产生的波形施加到受试IC上面。

4.1 直接放电试验

进行直接放电的试验布置如图2所示。使用0.5m×0.5m大小的接地平板与试验室内接地系统的保护地连接。ESD试验发生器接地回路电缆应直接与此接地平板连接。 金属试验固定装置能够固定ESD试验板并直接把ESD试验板的地平面与参考接地面相连接。试验固定装置与地平面之间应使用低阻抗和感抗的连接。表面接触面积应至少4cm2。ESD试验发生器的尖端应直接接触试验板上的放电点。

图2 直接放电试验布置

4.2 间接放电试验

LIN收发器IC的间接ESD放电试验布置如图3所示。其在直接放电布置的基础上额外使用了特殊的耦合电缆和L-C网络。直接放电中试验板上的ESD放电点与该耦合电缆的内导体相连接。直接放电中基本试验板上的ESD放电点与该耦合电缆的内导体相连接。ESD放电施加于耦合电缆屏蔽层的远端，屏蔽层需连接到试验板的GND上，但在ESD放电点处浮地。耦合电缆的内导体近端连接至LIN的管脚上，远端通过L-C网络连接至大地。该L-C网络模拟主节点总线电容以及ECU试验时典型连接电缆的电感。耦合电缆和L-C网络的连接也会对EUT进行间接放电的波形带来影响。

图3 间接放电试验布置

4.3 试验要求

表2给出了直接放电试验和间接放电试验的试验要求和失效验证步骤。在测试前后任何I-V特性的显著变化（与施加干扰前相比最大电压或电流的变化超过±5%）都被认为是失效的情况。

表2 ESD放电试验要求

5 结语

IEC6228-2：2016中对于试验内容和要求的定义适用于标准LIN收发器IC，而对于嵌入式LIN收发器IC的试验，应采取适当方法使得试验措施符合本标准中的原则规定。另外，在进行ESD试验时应严格遵循本标准和ISO 10605中的试验要求，以提高试验的复现性。标准对于LIN收发器IC的ESD试验方法进行了较为详细的说明，对于其他类型芯片的ESD试验也具有一定的参考意义。

[1]IEC 62228-2：2016 Integrated circuits- EMC evaluation of transceivers - Part 2:LIN transceivers[S].2016.

[2]ISO 10605:2008 Road vehicles-Test methods for electrical disturbances from electrostatic discharge[S].2008.

Requirements of electrostatic discharge test in IEC 62228-2:2016

Hou Xinwei,Xu Long
(China Electronic Standardization Institute,Beijing,100007)

This article introduces IEC 62228-2：2016 and its’ measurement setup and methods on ESD test. Direct discharge and indirect discharge are specified in detail.

IEC 62228-2；ISO 10605；IC；ESD；LIN