Основные принципы контроля электростатического разряда

Эта статья поможет Вам выбрать оборудование и средства защиты, необходимые для контроля электростатического разряда на рабочем месте.

Часто задаваемый вопрос: "Как определить уровень чувствительности электронного компонента, где можно получить информацию об их классификации или о максимально допустимом напряжении для интегральной схемы? Вы всегда можете получить эту информацию, заглянув в технические условия (ТУ) или Datasheet на электронный компонент. Очень важно иметь представление о модели человеческого тела (МЧТ) и модели заряженного устройства (МЗУ). Вы сможете обнаружить, что какой-то из компонентов необходимо проверить на чувствительность к электростатическому разряду. Однако нужно помнить, что корреляция между напряжениями, используемыми при тестировании устройства, и напряжениями, измеренными в естественных условиях, является слабой.

Второй вопрос, на который нужно ответить: «Какие области производства нуждаются в защите от электростатического разряда?» Ответ на этот вопрос позволит определить конкретные зоны защиты от статического электричества (EPA), в которых ваше производство будет работать с чувствительными к ESD компонентами, зоны, в которых необходима реализация принципов контроля ESD. Можно обнаружить, что существует гораздо больше зон, требующих защиты, чем Вы думаете.Ообычно это нужно там, где работают с чувствительными к ESD устройствами (ЧЭСР). Области, требующие защиты от электростатического разряда, представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Заземление

Заземление особенно важно для эффективного контроля электростатического разряда. Должна быть четко определена область, где оно требуется. Также заземление должно регулярно проверяться.

Заземление позволяет привести антистатические материалы, оборудование и персонал к одинаковому электрическому потенциалу. Все проводники и рассеивающие материалы, включая сотрудников, должны быть так или иначе соединены с заземлением. Это создаст эквипотенциальный баланс между всеми предметами и персоналом. Защита от ESD может поддерживаться при потенциале выше «нулевого» до тех пор, пора все элементы в системе находятся на том же уровне потенциала. Важно отметить, что изоляторы, по определению не являющиеся проводниками, не могут потерять свой электростатический заряд при заземлении.

Первым способом является применение защитного заземление всех компонентов рабочей области и сотрудников (рабочих поверхностей, оборудования и т. д.). Одна и та же точка электрического заземления называется «общая точка заземления (Common Ground Point)». Она определяется как «устройство или место подключения двух или более заземляющих проводников к одному».

Рисунок 1.

Эта общая точка заземления ESD должна быть правильно идентифицирована.
Рекомендуется использовать символ на Рисунке 1 для обозначения общей точки заземления.

Второй способ – применение функционального заземления, для этого необходимо подключить все элементы ЭСР-управления на заземляющий штырь или стержень. Подключение всех компонентов рабочей области, ответственных за контроль ESD, к защитному заземлению, приводит все элементы рабочей зоны (оборудование, персонал, материалы) к единому электрическому потенциалу. То есть защитное и функциональное заземление должны быть электрически связаны во избежание возникновения разности потенциалов. Если паяльник, используемый для ремонта ЧЭСР компонента, был подключен к электрическому заземлению, рабочая поверхность, содержащая ЧЭСР элементы, была подключена к вспомогательному заземлению, между паяльником и ЧЭСР элементом может существовать разница в электрическом потенциале. Эта разница потенциалов может вызвать повреждение элемента.

Третий способ организации заземления – эквипотенциальное соединение. Применяется в том случае, когда в производственном или складском помещении нет возможности организовать заземление в полном смысле и заключается в том, чтобы соединить все элементы ЭСР-управления в общей точке, тем самым выровнять электрический потенциал на всех поверхностях. При этом необходимо соблюдать требования по пределам сопротивления между всеми элементами, согласно действующих стандартов.

Контроль статического заряда на персонале и движущемся оборудовании

Люди обычно являются одним из основных генераторов статического электричества. Любое движение, которые вы совершаете, в том числе при монтаже или ремонте печатной платы, может сгенерировать электростатический заряд в несколько тысяч вольт на теле человека. Если ESD не контролировать должным образом, то он может легко разрядиться в чувствительное к электростатическому разряду устройство – стандартный разряд МЧТ. Кроме того, человек может передать заряд на печатную плату или другой предмет, что сделает этот предмет уязвимым к МЗУ в последующем процессе.

Даже в высокоавтоматизированных процессах сборки и тестирования люди по-прежнему сталкиваются с ЧЭСР: на складе, во время выездного сервисного обслуживания, в лаборатории, при транспортировке. По этой причине в программах контроля электростатических разрядов большое внимание уделяется контролю электростатического разряда, генерируемого персоналом. Точно так же перемещение мобильного оборудования (например, тележек) и другого колесного оборудования также может создавать значительные статические заряды, которые могут передаваться на изделия, транспортируемые на этом оборудовании.

В следующей статье мы подробнее остановимся на элементах ЭСР-управления, таких как:

• Антистатические браслеты;
• Антистатические напольные покрытия;
• Антистатическая обувь;
• Антистатическая одежда;
• Рабочая поверхность стола;
• Тестеры непрерывного мониторинга;
• Средства заземления;
• Перчатки и напальчники;
• Оборудование для упаковки;
• Материалы для антистатической упаковки компонентов;
• Ионизаторы;
• Маркировка.

Следите за развитием нашего Блога!