Condensador
Guía de condensadores
Resistencia ESD de los condensadores
A continuación se describe la resistencia ESD (descarga electrostática) de los condensadores.
Método de ensayo de resistencia ESD
Cuando la electricidad estática cargada en personas o equipos se descarga en dispositivos o componentes electrónicos, se aplica una descarga de energía electromagnética; por ello, los condensadores deben tener una resistencia ESD constante o superior.
Existen tres métodos de ensayo para la resistencia ESD: (1) HBM, (2) MM y (3) CDM, como se muestra a continuación, en función del modelo que genere la estática.
Entre estas pruebas, (1) HBM, el método de prueba más comúnmente utilizado para la resistencia ESD de los condensadores, se describe a continuación.
| ① | HBM (Modelo del cuerpo humano) | ： | Prueba basada en la suposición de que la estática se descarga de un cuerpo humano. |
| ② | MM (Modelo de máquina) | ： | Prueba basada en la suposición de que la estática se descarga de una máquina. |
| ③ | MDL (Modelo de dispositivo cargado) | ： | Prueba basada en la suposición de que la estática se descarga de un dispositivo electrificado. |
Como normas de prueba ESD de HBM, están la AEC-Q200-002, IEC61000-4-2, etc., y la constante del modelo HBM difiere según la norma, como se muestra en la tabla siguiente.
| Normas | Condensador de carga Cd（pF） | Resistencia de descarga Rd （Ω） |
|---|---|---|
| AEC-Q200-002 | 150 | 2000 |
| IEC61000-4-2 | 150 | 330 |
En las figuras 1 y 2 se muestra el circuito de prueba de ESD de HBM y la forma de onda de la corriente de descarga de AEC-Q200-002.
| （i） | Mientras el interruptor 2 está abierto, el interruptor 1 está cerrado, y se aplica una fuente de alimentación de alto voltaje para acumular electricidad en el condensador de carga (Cd). |
| （ii） | El interruptor 1 está abierto, el interruptor 2 está cerrado y la electricidad acumulada en el Cd se aplica al condensador de prueba (Cx) para realizar la prueba. |
※Cx：Condensador de prueba, Cd: Condensador de carga, Rd: Resistencia de descarga, Rc: Resistencia de protección
En AEC-Q200-002, el flujo de la prueba ESD de HBM se muestra en la Figura 3, y la clasificación de clase se muestra en la Tabla 1. La prueba se implementó de acuerdo con el flujo de la Figura 3, y el rango de la tensión soportada se clasifica de acuerdo con la Tabla 1.
Tabla 1. Flujo de ensayo de ESD de HBM
| Clasificación | Tensión máxima soportada |
|---|---|
| 1A | Inferior a 500 V (CC) |
| 1B | 0,5 kV (CC) o más, Menos de 1 kV (CC) |
| 1C | 1 kV (CC) o más, Menos de 2 kV (CC) |
| 2 | 2 kV (CC) o más, Menos de 4 kV (CC) |
| 3 | 4 kV (CC) o más, Menos de 6 kV (CC) |
| 4 | 6 kV (CC) o más, Menos de 8 kV (CC) |
| 5A | 8 kV (CC) o más, Menos de 12 kV (AD) |
| 5B | 12 kV (AD) o más, Menos de 16 kV (AD) |
| 5C | 16 kV (AD) o más, Menos de 25 kV (AD) |
| 6 | 25 kV (AD) o más |
DC：Descarga por contacto directo AD：Descarga por aire
Relación entre la capacitancia y la resistencia ESD de los condensadores
La capacitancia del condensador de prueba afecta a la tensión que se produce en ambos lados de un condensador.
Se establece la siguiente relación entre la capacitancia (Cx) del condensador de prueba, y la tensión (Vx) que se produce a ambos lados.
Mientras que la tensión de alimentación (Vd) y la capacitancia del condensador de carga (Cd) son constantes, la tensión (Vx) que se produce a ambos lados del condensador de prueba es menor a medida que aumenta la capacitancia (Cx) del condensador de prueba.
Por lo tanto, en general, la resistencia ESD tiende a ser mayor a medida que aumenta la capacitancia del condensador de prueba.
De hecho, como el rendimiento marginal de la tensión soportada cambia con las diferencias en el diseño, como el tipo y el grosor de los dieléctricos, el valor no siempre coincide con la tendencia mencionada anteriormente.
(Datos de referencia) Resistencia ESD de condensadores cerámicos multicapa (serie GCM)
A continuación se muestran los datos de referencia de resistencia ESD de los condensadores cerámicos multicapa (serie GCM).
Producto aplicable | Serie GCM / tamaño 0402 pulgadas / características X7R / 50V |
|---|---|
Condiciones de la prueba | Condensador de carga = 150pF Resistencia de descarga = 2000Ω Nº de aplicaciones = 5 veces cada una para polaridad positiva/negativa Nº de muestras = 10 muestras cada una |
Dispositivo de medición | Comprobador de ESD (Noise Laboratory Co., Ltd.) |
Estado de las muestras | La superficie está recubierta de resina de silicona para evitar fugas superficiales |
Entorno periférico | 22±5 °C, 30 a 60% HR |
Criterios de aceptación | Resistencia de aislamiento: 1MΩ |
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