Messung von transienten ESD-Vorgängen ESD-Generatoren überprüfen

Bild 1. Mit dem Messplatz MP ESD generator calibration set wird die Kurvenform des Entladungsstromes eines ESD-Generators gemessen.
Bild 1. Mit dem Messplatz MP ESD generator calibration set wird die Kurvenform des Entladungsstromes eines ESD-Generators gemessen.

Mit ESD-Generatoren wird die Störfestigkeit von elektronischen Komponenten und Geräten getestet. Doch nicht jeder ESD-Generator verhält sich genau gleich. Um ein reproduzierbares Prüfergebnis zu erhalten, sollte die vom ESD-Generator erzeugte Kurvenform des Entladungsstroms überprüft werden.

Die Kurvenform des Entladungsstroms eines ESD-Generators wird durch die Norm IEC 61000-4-2 festgelegt. Zur Überprüfung dieser Kurvenform eignet sich beispielsweise der Messplatz MP ESD generator calibration set (Bild 1) von Langer EMV. Darüber hinaus können damit im Frequenzbereich bis 3 GHz transiente Vorgänge in der Kurvenform des Entladungsstromes gemessen und sichtbar gemacht werden. Diese transienten Vorgänge haben bei der Prüfung von Geräten Einfluss auf das Prüfergebnis. Die Streuungen zwischen verschiedenen Typen von ESD-Generatoren können unter anderem darauf zurückgeführt werden.

Auswertung der Messung

Bild 2 zeigt, dass die zwei verschiedenen ESD-Generatoren Unterschiede im Entladestromverlauf besitzen. Besonders markant sind die Einschwingvorgänge auf der Vorderflanke des Entladestromverlaufs des linken ESD-Generators. Es entstehen Stromflanken von 200 ps Anstiegszeit. Diese extrem steilen Vorgänge können in elektronischen Baugruppen besonders intensive Störwirkung erzeugen.

Mit den Messungen können zwei Ziele erreicht werden.

  1. Einhaltung der Kurvenformparameter für ESD-Generatoren nach IEC 61000-4-2
  2. Untersuchung der Störwirksamkeit des Entladestroms von ESD-Generatoren in Abhängigkeit vom Generatortyp und der Führung des Generators von Hand.

ESD-Generatoren geben neben dem Prüfimpuls auch elektrische und magnetische Störfelder ab. Diese Störfelder beeinflussen zusätzlich zum Prüfimpuls den Prüfling. Die zusätzliche Beeinflussung ist nicht definiert und verfälscht das Ergebnis der ESD-Prüfung. Zusätzlich zur Messung der Kurvenform des ESD-Generators mit dem Messplatz ESD generator calibration set können mit dem Messplatz ESD field set die Felder des ESD-Generators gemessen werden.