Introducción a las pruebas de descargas electrostáticas (ESD)

La descarga electrostática (ESD) es una corriente eléctrica transitoria resultante de la transferencia repentina de carga electrostática entre objetos a diferentes potenciales. Las descargas electrostáticas pueden provocar fallos catastróficos o defectos latentes en los componentes electrónicos, por lo que las pruebas de ESD son un requisito fundamental en sectores como la automoción, la industria aeroespacial, los dispositivos médicos y la electrónica de consumo.

Una pistola ESD (o Simulador ESD) es un instrumento especializado diseñado para reproducir el modelo de cuerpo humano (HBM) y otras formas de onda de descarga normalizadas para evaluar la inmunidad de un dispositivo a las descargas electrostáticas. Entre las soluciones líderes en este ámbito, el LISÚN ESD61000-2 destaca como simulador ESD de alta precisión diseñado para cumplir la norma IEC 61000-4-2 y otras normas internacionales.

Fundamentos de las pruebas ESD y mecanismos de descarga

Modelos de descarga electrostática

Los ensayos ESD suelen seguir modelos de descarga normalizados para garantizar la coherencia y la repetibilidad:

• Modelo del cuerpo humano (MCH): Simula la descarga de un operador humano a un dispositivo.
• Modelo de máquina (MM): Representa la descarga de equipos conductores.
• Modelo de Dispositivo Cargado (MDC): Evalúa la descarga de un componente cargado a tierra.

El LISUN ESD61000-2 está optimizado para ensayos HBM según IEC 61000-4-2, generando tensiones de descarga de 0,1 kV a 30 kV con alta repetibilidad (±5%).

Parámetros clave de ensayo de ESD

• Tiempo de subida: <1 ns (crítico para una reproducción precisa de la forma de onda).
• Forma de onda de la corriente de descarga: Cumple la norma IEC 61000-4-2 (una descarga de contacto de 4 kV produce una corriente de pico de 7,5 A en 0,7-1 ns).
• Polaridad: Modos de descarga positiva y negativa.

Especificaciones técnicas del LISUN ESD61000-2

El LISUN ESD61000-2 es un simulador de ESD totalmente programable con las siguientes funciones avanzadas:

Metodología de las pruebas y principios operativos

Pruebas de contacto frente a pruebas de descarga de aire

• Descarga por contacto: La pistola ESD aplica directamente una descarga al dispositivo bajo ensayo (DUT) a través de un electrodo puntiagudo. Este método garantiza resultados precisos y repetibles.
• Descarga de aire: Simula eventos ESD del mundo real en los que se produce un arco entre la pistola y el DUT. La página ESD61000-2 mantiene un control constante de la distancia del arco (±0,5 mm).

Pruebas automatizadas frente a pruebas manuales

El ESD61000-2 admite pruebas manuales y automatizadas, lo que permite su integración en los sistemas de control de calidad de las líneas de producción. Las secuencias de prueba programables permiten realizar pruebas de descarga multipunto, reduciendo la variabilidad dependiente del operador.

Aplicaciones industriales de los ensayos ESD

Electrónica de automoción (conformidad con ISO 10605)

Los vehículos modernos incorporan unidades de control electrónico (ECU) sensibles para el infoentretenimiento, ADAS y la gestión de la cadena cinemática. El sitio ESD61000-2 garantiza la inmunidad contra eventos ESD durante el montaje y el funcionamiento.

Productos sanitarios (IEC 60601-1-2)

Las descargas electrostáticas pueden alterar marcapasos, sistemas de imagen y equipos de diagnóstico. El sitio ESD61000-2garantiza el cumplimiento de las normas médicas de inmunidad ESD.

Electrónica de consumo (IEC 61000-4-2)

Los smartphones, wearables y dispositivos IoT se someten a rigurosas pruebas ESD para evitar fallos de funcionamiento por descargas estáticas inducidas por el usuario.

Equipos industriales y eléctricos

Los accionamientos de motor, PLC y convertidores de potencia deben soportar ESD en entornos difíciles. El sitio ESD61000-2(hasta 30 kV) demuestra su robustez en entornos industriales.

Ventajas competitivas del LISUN ESD61000-2

1. Alta precisión y repetibilidad: La tolerancia de tensión ±5% garantiza la fiabilidad de los resultados de las pruebas.
2. Cumplimiento de múltiples normas: Compatible con las normas IEC, ISO y ANSI/ESD.
3. Control de descarga avanzado: Intervalos de descarga programables y secuencias de prueba automatizadas.
4. Construcción robusta: Materiales de calidad industrial para una larga durabilidad.
5. Funcionamiento a distancia: Facilita la integración en sistemas de pruebas automatizados.

Caso práctico: Pruebas de ESD en la fabricación de ECU de automoción

Un importante proveedor de la industria del automóvil implantó el ESD61000-2 para validar la inmunidad de la ECU. Pruebas en ±8 kV (contacto) y ±15 kV (aire) revelaron vulnerabilidades latentes de ESD en interfaces de bus CAN, lo que condujo a mejoras de diseño que redujeron los fallos de campo en 1,5 millones de euros. 23%.

Preguntas más frecuentes (FAQ)

P1: ¿Cuál es la diferencia entre las pruebas de contacto y las de descarga de aire?
La descarga por contacto aplica la ESD directamente al DUT, mientras que la descarga por aire simula los eventos de arco del mundo real. El sitio ESD61000-2 admite ambos modos con gran precisión.

P2: ¿Cómo garantiza el ESD61000-2 la conformidad de la forma de onda con la norma IEC 61000-4-2?
La pistola incorpora una red de descarga calibrada (150 pF / 330 Ω) y conmutación de alta velocidad para replicar la forma de onda de corriente especificada por la norma.

P3: ¿Se puede utilizar el ESD61000-2 para ensayos MDL?
No, las pruebas de MDL requieren un simulador especializado como el LISUN ESD-CDM. The ESD61000-2 está optimizado para pruebas de HBM y MM.

P4: ¿Qué sectores se benefician más de los ensayos de ESD?
Los sectores automovilístico, médico, aeroespacial y de electrónica de consumo confían en las pruebas ESD para evitar fallos en componentes electrónicos sensibles.

P5: ¿Es el ESD61000-2 adecuado para pruebas automatizadas en líneas de producción?
Sí, sus interfaces de control remoto (RS-232, USB, LAN) permiten una integración perfecta en sistemas de ensayo automatizados.