一、基本术语与定义

1.1 基本定义

1） ESD（Electrostatic Discharge）静电放电定义：

标准定义：根据 GB/T4365-2003 电工术语 电磁兼容对静电放电的定义：具有不同静电电位的物体靠近或者接触引起的电荷转移。

通用定义：两个具有不同静电电位的物体，由于直接接触或者靠近引起两物体间电荷传递。电荷传递的能量达到一定程度后，击穿其间介质而进行放电的现象就是静电放电。

2）接触放电方法：试验发生器的电极保持与受试设备的并由发生器内的放电开关激励放电的一种 试验方法 。简单来说就是放电枪的尖端直接接触并放电于被测设备的导电部件（如金属外壳、螺钉、接口）。这是优先采用的测试方法，因为其重复性更好

3）空气放电方法：将试验发生器的电极靠近受试设备直至接触到受试设备并由发生器内的放电开关激励放电的一种试验方法。简单来说就是放电枪的圆形电极靠近并快速击穿空气，对被测设备的绝缘表面（如塑料外壳缝隙、屏幕、按键）放电。

4）直接放电（Direct Application)：直接对受试设备进行放电。

5）间接放电（Indirect Application)：对受试设备附近的耦合板实施放电，以模拟人员对受试设备附近的物体的放电。

1.2 重要基本术语

1） 保持时间（Holding Time）： 放电之前，由于泄露而使试验电压下降 ≦10%的时间间隔。
2） 上升时间（Rise Time）： 脉冲瞬时值首次从脉冲幅值的 10%上升到 90%所经历的时间。【GB/T4365-2003 定义 161-02-05】IEC61000-4-2 2008 、GB/T17626-2.2018 版本新增
3） 储能电容器（Energy Storage Capacitor）： 静电放电发生器中的电容器，用以代表人体充电至试验电压值时的电容量。备注：可以是分立元件或者分布电容。
4） 耦合板（Coupling Plane）简称 CP： 一块金属片或者金属板，对其放电用来模拟对受试设备附近物体的静电放电。HCP 为水平耦合板、VCP 为垂直耦合板。

1.3 ESD测试的标准与方法

1. 主要测试标准

标准	适用范围	测试方法
IEC 61000-4-2	电磁兼容测试	ESD测试
GB/T 17626.2	电磁兼容测试	ESD测试
MIL-STD-883K	微电子器件测试	ESD测试
ANSI/ESD S20.20	静电防护标准	ESD测试

2. ESD测试方法

方法	原理	适用场景
人体模型(HBM)	模拟人体静电放电	产品使用环境
机器模型(MM)	模拟机器静电放电	产品生产环境
充电器模型(CDM)	模拟充电器静电放电	产品制造环境
电场模型(FF)	模拟静电场放电	特殊环境

二、静电放电的实施

2.1 静电放电试验实施步骤

1）受试设备试验布置确认： 受试设备是台式设备、落地式设备、不接地设备、还是按照安装后设备进行试验布置。

2）受试设备试验等级确认： 根据出货地区、客户要求选定试验等级。

3）受试设备试验方法确认： 根据产品特性、应用场景要求，结合标准中关于接触放电与空气放电实施的要求，选择适宜的试验方法。

4）静电放电施加测试点与测试次数的确认： 根据产品应用环境终端使用场景，结合标准要求确定静电放电施加测试点与测试次数。

2.2 静电放电试验等级列表

根据电磁兼容基础标准GB/T 17626.2-2018（等同国际标准IEC 61000-4-2:2008），ESD静电放电试验的等级划分如下。标准中规定了四个明确的严酷度等级，以及一个可由产品规范定义的“X级”开放等级。

等级	接触放电 (Contact Discharge)	空气放电 (Air Discharge)
1级	±2 kV	±2 kV
2级	±4 kV	±4 kV
3级	±6 kV	±8 kV
4级	±8 kV	±15 kV
X级	特殊 / 开放等级	特殊 / 开放等级

• 关于X级：这是一个开放等级，代表测试电压可高于、低于或介于上述等级之间，具体取决于特定产品的规范要求。

ESD放电的电流波形

2.3 测试等级选择

选择哪个等级，主要取决于产品的最终使用环境和行业要求：

• 1. 普通消费电子（家用电器、手机等）：通常采用等级2（接触±4kV，空气±4kV）。
• 2. 工业/轨道交通设备：对可靠性要求更高，通常采用等级3（接触±6kV，空气±8kV）。
• 3. 电力、严苛工业环境设备：要求达到最高的等级4（接触±8kV，空气±15kV）。

2.4 测试次数选择

根据基础标准（如GB/T 17626.2 / IEC 61000-4-2），ESD测试的放电次数是高度规范化的，其核心要求是：

• 常规次数：在每个预先选定的测试点上，至少施加10次单次放电，通常以最敏感的极性进行。这就意味着对同一测试点，以正负极性各打10次为宜。
• 放电间隔：连续两次单次放电之间的时间间隔至少为1秒

2.5 静电放电试验环境要求

受试设备应在预期的气候条件下工作。在空气放电试验的情况下，气候条件应在下述范围内：

• 1.环境温度：15℃~35℃；
• 2.相对湿度：30%~60%;
• 3.大气压力：86 kPa~106 kPa。

三、静电放电试验结果的评价

3.1 静电放电试验结果的评价标准

试验结果应依据受试设备在试验中的功能丧失或性能降低现象进行分类，相关的性能水平由设备的制造商或需要方确定，或由产品的制造商和购买方双方协商同意。推荐按以下要求分类：

A 级判定(Criterion A)：

指产品功能在测试前后及测试过程中完全可以正常操作，无任何功能减低或异常现象出现，完全不受 ESD 放电影响，则称产品符合 A 级判定结果。

B 级判定(Criterion B)：

指产品在测试过程中，功能会受 ESD 放电影响，在放电瞬间会暂时性的功能降低，但可以自动恢复，这样的产品则称符合 B 级判定结果。

C 级判定(Criterion C)：

指产品功能在测试前可正常被操作，但测试过程中受 ESD 放电影响，出现功能降低或异常且功能无法自动恢复，必须经由操作人员做重置(Re-set)或重开机的动做才能恢复功能，这情形则仅符合 C 级判定结果。

D 级判定(Criterion D)：

指产品功能在测试前可正常被操作，测试过程中出现异常，由操作人员做重置(Re-set)或重开机也不能恢复功能，这种情况大概产品已损伤严重，仅符合 D 级判定结果。

3.2 试验报告内容要求

试验报告应包括能重现试验的全部信息，特别是下列内容：

• 受试设备和辅助设备的标识。例如产品型号、序列号、品牌信息。
• 试验设备的标识，例如商标、产品型号、序列号。
• 试验环境信息，例如环境温度、湿度、大气压。
• 进行试验所需的任何特定条件。
• 制造商、委托方或购买方规定的性能水平。
• 在通用、产品或产品类标准中规定的性能要求。
• 试验时在骚扰施加期间及以后观察到的对受试设备的任何影响，及其持续时间。
• 试验通过/失败的判断原因。
• 试验配置和受试设备布置图片。
• 受试产品的配置信息，例如软件版本、板卡版本、关键器件信息。