电容器
电容器指南
电容器的ESD耐性
对电容器的ESD（Electrostatic Discharge：静电放电）耐性进行说明。
ESD耐性的测试方法耐性
人体和设备所携带的静电向整机及电子元件放电时，由于增加了冲击性的电磁能量，则产品必须具备一定量ESD耐力。
ESD耐性测试方法根据产生静电的模型，分为以下三种：①HBM、②MM、③CDM。
其中，我们为您说明一般较多用作电容器ESD耐性测试方法的①HBM。
| ① | HBM （Human Body Model：人体模型） |
： | 假设由人体静电放电时的测试 |
| ② | MM （Machine Model：机械模型） |
： | 假设由机械静电放电时的测试 |
| ③ | CDM （Charged Device Model：带电设备模型） |
： | 假设由带电设备静电放电时的测试 |
HBM的ESD测试规格有AEC-Q200-002和IEC61000-4-2等，HBM模型常熟如下表所示因规格有所不同。
| 规格名 | 充电用电容器 Cd（pF） | 放电用电阻 Rd （Ω） |
|---|---|---|
| AEC-Q200-002 | 150 | 2000 |
| IEC61000-4-2 | 150 | 330 |
AEC-Q200-002HBM的ESD测试电路及放电电流波形如图1、图2所示。
| （i） | 开关2为断开状态，开关1闭合，施加高压电源，充电用电容器（Cd）存储电量。 |
| （ii） | 开关1断开，开关2闭合，电对测试对象电容器（Cx）施加Cd存储的电量，进行测试。 |
※Cx：测试对象电容器 Cd：充电用电容器 Rd：放电用电阻 Rc：保护电阻
根据AEC-Q200-002，HBM的ESD测试流程如图3所示，级分类如表1所示。根据图3的流程进行测试，耐电压的分级如表1所示进行分类。
表1.HBM的ESD测试流程
| 分类 | 超大耐电压 |
|---|---|
| 1A | 500V（DC）以下 |
| 1B | 0.5kV（DC）以上 1kV（DC）以下 |
| 1C | 1kV（DC）以上 2kV（DC）以下 |
| 2 | 2kV（DC）以上 4kV（DC）以下 |
| 3 | 4kV（DC）以上 6kV（DC）以下 |
| 4 | 6kV（DC）以上 8kV（DC）以下 |
| 5A | 8kV（DC）以上 12kV（AD）以下 |
| 5B | 12kV（AD）以上 16kV（AD）以下 |
| 5C | 16kV（AD）以上 25kV（AD）以下 |
| 6 | 25kV（AD）以上 |
DC：直流接触放电 AD：空气放电
电容器静电容量与ESD耐性的关系
测试对象电容器的静电容量对电容器两端产生的电压有影响。
测试对象电容器的静电容量（Cx）和两端产生的电压（Vx）有如下关系。
电源电压（Vd）及充电用电容器的静电容量（Cd）恒定时，测试对象电容器的静电容量（Cx）越大，测试对象电容器两端产生的电压（Vx）越小。
因此一般的测试对象电容器静电容量越大，ESD耐性有变大的趋势。
实际上，如电介质的种类及厚度之类的设计上的差异，耐电压的性能范围也有不同，并非所有的都如上述的趋势一样。
（参考数据）多层陶瓷电容器（GCM系列）的ESD耐性
展示了多层陶瓷电容器（GCM系列）的ESD耐性参考数据。
| 对象产品 | GCM系列/0402inch尺寸/X7R特性/50V |
|---|---|
| 测试条件 | 充电用电容器 = 150pF 放电电阻 = 2000Ω 施加电压次数 = 正负极各5次 样品数 = 各10个 |
| 测量器 | ESD测试机（噪声研究所） ・本体 ... ESS-200AX ・放电枪 ... Model TC-815D |
| 样品状态 | 覆盖硅树脂以防表面泄露 |
| 周围环境 | 22±5℃、30～60%RH |
| 判定标准 | 绝缘电阻 1MΩ |
本文内容是文章公开时期的信息。可能会与最新信息有所不同，敬请谅解。
