Tehnologija sprečavanja statičkog elektriciteta
Kako bi se učinkovito borili i spriječili elektrostatičko pražnjenje (ESD, elektrostatičko pražnjenje), mora se koristiti prava oprema na pravi način. Zahvaljujući nizu moćne opreme za sprječavanje, nadzor i ionizaciju ESD-a zatvorene petlje, ESD se sada može smatrati problemom upravljanja procesom.
Elektrostatičko pražnjenje (ESD) poznat je i podcijenjen izvor oštećenja pločica i komponenti u elektroničkom sklopu. Utječe na svakog proizvođača, bez obzira koliko velik ili mali bio. Iako mnogi misle da proizvode proizvode u okruženju sigurnom od ESD-a, zapravo šteta povezana s ESD-om i dalje košta svjetsku industriju elektroničke industrije milijarde dolara godišnje.
Što je zapravo ESD? Elektrostatičko pražnjenje (ESD) definira se kao pražnjenje (struja elektrona) prema ili iz naboja (nedostatno ili višak elektrona) koje je elektrostatički (fiksno). Naboj je stabilan pod dva uvjeta:
Kada&"potone &" u vodljivi, ali električno izolirani objekt, poput metalnog odvijača s plastičnom ručkom.
Kada se nalazi na izolacijskoj površini (poput plastike) i ne može teći po njoj.
Međutim, ako je električno izolirani vodič (odvijač) s dovoljno visokim električnim nabojem blizu integriranog kruga (IC) sa suprotnim električnim potencijalom, električni naboj&prelazi &, uzrokujući elektrostatičko pražnjenje ( ESD).
ESD se javlja vrlo brzo s iznimno visokim intenzitetom i obično stvara dovoljno topline da se otopi unutarnji krug poluvodičkog čipa i izgleda kao mala rupa od metka ispuhana pod elektronskim mikroskopom, uzrokujući trenutna i nepovratna oštećenja.
Ono što je ozbiljnije je da je ta opasnost samo jedna desetina vremena toliko loša da uzrokuje neuspjeh cijele komponente testirane nakon *. U ostalih 90% slučajeva ESD oštećenje uzrokuje samo djelomičnu degradaciju-što znači da oštećena komponenta može proći *post-test neprimjetno, a ima samo prijevremeni kvar na terenu nakon što je isporučena kupcu. Rezultat je * oštećenje ugleda, mjesto gdje proizvođač može ispraviti sve nedostatke u proizvodnji * kako bi platio cijenu.
Međutim, glavna poteškoća u kontroli ESD -a je ta što je nevidljiv, ali može oštetiti elektroničke komponente. Za proizvodnju zvučnog&"označite &" za pražnjenje je potrebno akumulirati relativno veliko punjenje od oko 2000 volti, dok se mali električni udar može osjetiti na 3000 volti, a iskra se može vidjeti na 5000 volti.
Na primjer, na uobičajene komponente, poput komplementarnog poluvodiča od metalnog oksida (CMOS, komplementarni poluvodič s metalnim oksidom) ili električne programabilne memorije samo za čitanje (EPROM, električno programibilna memorija samo za čitanje), mogu utjecati razlike ESD potencijala od samo 250 V i 100 V , odnosno. Uništavanje i sve osjetljivije moderne komponente, uključujući procesore Pentium, mogu se uništiti sve do 5 volti.
Problem je dodatno pojačan svakodnevnim aktivnostima koje uzrokuju štetu. Na primjer, hodanje po podu tvornice vinila stvara trenje između podne površine i cipela. Rezultat je čisto nabijeni objekt koji akumulira naboj od 3 do 2000 volti, ovisno o relativnoj vlažnosti lokalnog zraka.
Čak i trenje uzrokovano prirodnim kretanjem radnika na pozornici može generirati 400 ~ 6000 volti. Ako je radnik rukovao izolatorom tijekom procesa raspakiranja ili pakiranja PCB -a u kutiju od pjene ili vrećicu s mjehurićima, neto naboj akumuliran na površini tijela radnika' može doseći približno 26 000 volti.
Stoga, kao glavni izvor opasnosti od ESD -a, svi radnici koji ulaze u elektrostatičko zaštićeno područje (EPA, zaštićeno elektrostatičko područje) moraju biti uzemljeni kako bi se spriječilo nakupljanje naboja, a sve površine trebaju biti uzemljene kako bi se održao isti potencijal kako bi se spriječio ESD javlja.
Glavni proizvod koji se koristi za sprječavanje ESD-a je narukvica koja ima nakovrčani baršun i disipacijsku površinu ili posteljinu-oba moraju biti pravilno uzemljena. Dodatna pomagala, poput disipativne obuće ili traka za pete i prikladne odjeće, dizajnirana su kako bi spriječila osoblje da nakuplja i održava neto naboj pri kretanju u zaštićenom elektrostatičkom području (EPA).
Tijekom i nakon montaže, PCB bi također trebao spriječiti ESD iz unutarnjeg i vanjskog transporta. Postoji mnogo proizvoda za pakiranje pločica koji se mogu koristiti u ovom području, uključujući zaštitne vrećice, kutije za otpremu i pokretna kolica. Iako će pravilna uporaba gore navedene opreme spriječiti 90% problema povezanih s ESD-om, kako bi se doseglo posljednjih 10%, potrebna je druga vrsta zaštite: ionizacija.
Najučinkovitiji način neutraliziranja montažne opreme i površina koje mogu generirati elektrostatički naboj je upotreba ionizatora-uređaja koji ispuhuje struju ioniziranog zraka preko radnog područja za neutraliziranje naboja nakupljenog na izolacijskom materijalu.
Uobičajena je zabluda da će se, jer se pojas za zdjelu nosi na radnoj stanici, izolatori u tom području, poput polistirenskih čaša ili kartonskih kutija, sigurno rasipati. Po definiciji, izolator ne provodi električnu struju, osim što ga je nemoguće isprazniti ionizacijom.
Ako napunjeni izolator ostane u EPA -i, zračit će elektrostatičkim poljem, uzrokujući neto naboj za sve obližnje objekte, povećavajući tako rizik od ESD oštećenja proizvoda. Iako mnogi proizvođači pokušavaju zabraniti izolacijske materijale iz EPA -e, ovu metodu je teško implementirati. Izolacija je previše dio svakodnevnog života-od jastuka od pjene na kojem rukovatelj udobno sjedi, do nečega u plastičnom omotu.
Zbog uporabe ionizatora, proizvođači mogu prihvatiti činjenicu da se neki izolacijski materijali pojavljuju u EPA -i. Budući da sustav za stvaranje iona kontinuirano neutralizira akumulaciju naboja koja se može pojaviti na izolatoru, oni su razumna investicija za bilo koji ESD program.
U standardnim elektroničkim sklopovima postoje dva osnovna oblika opreme za generiranje iona:
Tip radne površine (jedan ventilator)
Oprema tipa iznad glave (u jednoj jedinici iznad glave postoji niz ventilatora)
Postoje i unutarnji generatori iona, ali uglavnom se koriste za čišćenje okoline u prostoriji.
Izbor ovisi o veličini zaštićenog područja. Stolni ionizator će pokriti jednu radnu površinu, dok će gornji ionizator pokriti dvije ili tri. Još jedna prednost je što ionizator može spriječiti i statičko vezanje prašine na proizvod, što može pogoršati izgled.
Međutim, ako nema normalnih ispitivanja i praćenja učinkovitosti ESD opreme, tada nijedan plan zaštite nije savršen. Vrhunski stručnjaci za ESD kontrolu i ionizaciju izvijestili su o primjerima proizvođača koji su koristili neispravnu (i stoga beskorisnu) ESD opremu, a da nisu znali za kvar.
Kako bi spriječili ovu situaciju, pored standardne ESD opreme, dobavljači ESD -a također pružaju različite stalne monitore, koji se automatski alarmiraju ako performanse premašuju propise. Monitor se može koristiti kao neovisna jedinica ili zajedno povezati u mrežu. Postoji i mrežni softver za automatsko prikupljanje podataka koji u stvarnom vremenu prikazuje performanse sustava povezanih operatera i radnih stanica.
Monitor može pojednostaviti planiranje ESD -a uklanjanjem mnogih svakodnevnih zadataka, kao što je osiguravanje da se pojas posude pravilno mjeri svaki dan, ionizator je uravnotežen i pravilno održavan, a točka uzemljenja radnog stola nije oštećena.
u zaključku
Prvi korak u sprječavanju ESD -a je ispravna procjena kako mali detalji mogu prouzročiti nepopravljivu štetu ako se zanemare. Učinkovit plan ne zahtijeva samo uporabu učinkovite opreme za zaštitu od ESD -a, već i stroge operativne postupke kako bi se osiguralo da je ponašanje cijelog osoblja postrojenja na terenu sigurno od ESD -a.
Iako mnogi proizvođači koriste automatske ispitivače remena zdjele, često se vidi da rukovatelji prolaze test ili ne uspijevaju jer je pojas posude previše labav. Mnogi operateri pokušavaju proći test tako što drugom rukom drže tester blizu zgloba.
Ipak, dobra je vijest da se ESD može izbjeći. Vrijeme i troškovi uloženi u odgovarajuću opremu i poboljšanje sigurnosnih postupaka bit će nagrađeni odgovarajućim povećanjem prolaznosti.