Jak chránit před statickou elektřinou v elektronických zařízeních
Elektrostatický výboj (ESD) je známý a podceňovaný zdroj poškození desky plošných spojů a součástí v elektronické montáži. Ovlivňuje každého výrobce, bez ohledu na jeho velikost. Přestože si mnoho lidí myslí, že vyrábějí produkty v bezpečném prostředí ESD, ve skutečnosti škody spojené s ESD stále stojí světový průmysl výroby elektroniky&# 39 miliard dolarů ročně. ESD se vyskytuje velmi rychle s extrémně vysokou intenzitou a obvykle vytváří dostatečné teplo, aby roztavil vnitřní obvody polovodičového čipu, a vypadá jako malé kulky / díry po kulkách vyfukované pod elektronový mikroskop, což způsobuje okamžité a nevratné poškození.
Závažnější je' to, že pouze jedna desetina tohoto nebezpečí je tak špatná, že celá komponenta testovaná v závěrečném testu selže. V dalších 90% případů způsobí poškození ESD pouze částečnou degradaci, což znamená, že poškozená komponenta může nepostradatelně projít závěrečným testem a má předčasné selhání pole po odeslání zákazníkovi. Výsledkem je nejhorší pověst a nejnákladnější místo pro výrobce k nápravě jakékoli výrobní vady.
Hlavním produktem používaným k prevenci ESD je náramek se zvlněným manšestrem a disipativní povrch nebo antistatická gumová rohož musí být správně uzemněna. Další pomůcky, jako je disipativní obuv nebo popruhy na paty a vhodný oděv, jsou navrženy tak, aby zamezily hromadění a udržování čistého náboje personálu při pohybu v elektrostaticky chráněné oblasti (EPA).
Během montáže a po ní by deska plošných spojů měla také zabránit ESD v interní a externí přepravě. V této oblasti lze použít mnoho obalových výrobků s plošnými spoji, včetně stínících vaků, přepravních krabic a pohyblivých vozíků. Přestože správné použití výše uvedeného zařízení zabrání 90% problémů souvisejících s ESD, k dosažení posledních 10% je nutný jiný druh ochrany: ionizace. Nejúčinnějším způsobem neutralizace montážního zařízení a povrchů, které mohou generovat elektrostatické náboje, je použití ionizátoru - zařízení, které vyfukuje proud ionizovaného vzduchu přes pracovní plochu, aby neutralizoval veškerý elektrický náboj nahromaděný na izolačním materiálu.
Díky použití ionizátorů mohou výrobci akceptovat skutečnost, že v jejich EPA se objevují některé izolační materiály. Protože systém generování iontů neustále neutralizuje akumulaci náboje, která může na izolátoru nastat, představují přiměřenou investici pro jakýkoli program ESD.
Ve standardních elektronických sestavách existují dvě základní formy zařízení generujícího ionty:
1. Stolní typ (jeden ventilátor; 2. Zařízení typu „top-the-top“ (v jedné jednotce typu „over-the-top“ existuje řada ventilátorů), existují také vnitřní iontové generátory, ale používají se hlavně k čištění prostředí místnosti.
Volba závisí na velikosti chráněné oblasti. Stolní ionizátor pokryje jednu pracovní plochu, zatímco horní ionizátor pokryje dva nebo tři. Další výhodou je, že ionizátor může také zabránit statickému přilnutí prachu k produktu, což může zhoršit vzhled.
Pokud však neexistuje běžné testování a monitorování účinnosti zařízení ESD, není žádný plán ochrany dokonalý. Přední odborníci na kontrolu a ionizaci ESD uvedli příklady výrobců, kteří používali selhaná (a tudíž zbytečná) zařízení ESD, aniž by znali poruchu.
Aby se tomu zabránilo, kromě standardního vybavení ESD dodavatelé ESD také poskytují různé konstantní monitory, které automaticky alarmují, pokud výkon překračuje předpisy. Monitor lze použít jako samostatnou jednotku nebo propojit dohromady v síti. K dispozici je také síťový software pro automatický sběr dat, který zobrazuje výkon systému souvisejících operátorů a pracovních stanic v reálném čase.
Monitor může zjednodušit plánování ESD tím, že eliminuje mnoho každodenních úkolů, jako je zajištění toho, aby byl pás misky každý den správně měřen, ionizátor byl vyvážený a správně udržovaný a aby nedošlo k poškození zemního bodu pracovního stolu.
Prvním krokem, jak zabránit ESD, je správné vyhodnocení toho, jak malé detaily mohou způsobit ignorování, pokud budou ignorovány. Efektivní plán vyžaduje nejen použití účinného ochranného vybavení ESD, ale také přísné provozní postupy, aby bylo zajištěno, že chování všech pracovníků výrobního závodu je bezpečné pro ESD.
Ačkoli mnoho výrobců používá automatické testery na popruhy misek, je často vidět, že operátoři projdou testem nebo selhají, protože popruh na misky je příliš volný. Mnoho operátorů se pokouší projít testem jednoduchým držením testeru druhou rukou * u zápěstí.
Dobrou zprávou však je, že ESD se lze vyhnout. Čas a peníze investované do správného vybavení a zlepšení bezpečnostních postupů budou odměněny odpovídajícím zvýšením míry úspěšnosti.