ESD (electrostatic discharge) - це розряд статичної електрики. Абревіатура ESD використовується для опису технологій, які вимагають дотримання норм антистатической безпеки, а також для маркування матеріалів та інструментів, що використовуються в даних процесах. Антистатичне оснащення підприємств повинно відповідати стандарту IEC61340-5-1.
Електричний заряд малої сили, який здатний доставити людині тільки неприємні відчуття, в більшості випадків може вивести з ладу напівпровідникові прилади або їх компоненти. Незалежно від того що енергія, що переноситься електростатичним розрядом, невелика, різниця потенціалів призводить до утворення струмів, достатніх для поломки чутливої електроніки або нанесення кристалу ушкоджень, які можуть привести до відмови обладнання. Антистатичне оснащення - контейнери, браслети, антистатичні пакети - забезпечує збільшення терміну служби електричних приладів, а також підвищує безпеку роботи.
Запобігти або уникнути утворення статичної електрики в житті неможливо. Наприклад, якщо людина пройшла по килиму, його тіло накопичує на собі заряд близько 1000 В. В разі якщо радиомонтажник прийде на роботу в вовняний або синтетичному одязі, то напруга електричного заряду становитиме близько 1500 В, при цьому показник залежить від вологості повітря. При її зниженні на 10% - 20% напруга різко збільшується. Не варто забувати, що для чутливих елементів електричного обладнання дані перепади можуть привести до пошкодження або поломки приладу.
Аналізуючи все вищеперелічене, варто відзначити важливість організації антистатичних зон на виробництві. На жаль, не на всіх підприємствах існує можливість повноцінно оснастити ділянку провідними матеріалами (антистатичний лінолеум, спецодяг та ін.). Однією з причин цього може бути ціна на антистатический матеріал, проте варто пам'ятати, що введення кожного нового етапу в такому оснащенні знижує рівень шлюбу майже на 3%.
Основними складовими комплексної антистатичного захисту є:
Схема ідеальної робочої зони, захищеної від статичної електрики
Початкове уявлення про чинних міжнародних нормативах в області антистатического Ви можете придбати додаткові з таблиці, яка частково вилучено зі стандарту IEC61340-5-1.
Типи об'єктів в
антистатической зоні
Поверхневий опір або опір точка-точка
Прохідний опір до землі або точки заземлення антистатичного зони
Час стікання заряду
(Для об'єктів з опором більше 10 ГОм і ізоляторів)
Настільні покриття складські полки, транспортні візки
10 кОм - 10 ГОм
Нейтралізація заряду в зоні дії: від 1000 В до 100 В не більше 20 секунд
Слід пам'ятати, що людина є основним «генератором» статичного заряду в робочій зоні, тому індивідуальні засоби ESD-захисту є ключовим пунктом будь антистатической програми. Вважається, що близько 70% пошкоджень електронних компонентів статичною електрикою викликані ненадійним заземленням персоналу. Для забезпечення ESD-безпеки на робочому місці і в виробничих приміщеннях слід дотримуватися трьох базових правила:
1. Використовувати тільки антистатичні матеріали і інструмент.
2. Забезпечити надійне заземлення всіх «заземлюючих» об'єктів, з яких принципово може стікати заряд через провідники.
3. З робочої зони по можливості видалити діелектрики (матеріали, що мають поверхневий опір більше 100 ГОм), заземлення яких через провідник марно для стікання заряду. При вимушеному присутності таких об'єктів в робочій зоні застосовується локальна іонізація повітря, або щоденна обробка приміщення і робочих поверхонь спеціальними рідинами (як приклад ТОПБІО), що розсіюють заряд, і перешкоджають накопиченню статичної електрики.
1. Перш за все, необхідно пам'ятати, що наявність заземлюючого браслета на руці монтажника є обов'язковим. Зараз на ринку представлено безліч варіантів антистатичних браслетів металевих або тканинних. Браслет з'єднується шнуром з резистором 1 Мом з шиною заземлення. Він повинен щільно охоплювати зап'ястя. Вільно бовтається на руці браслет засобом захисту не є.
2. Одяг та взуття. Як вже говорилося вище, наявність синтетики і шерсті в одязі призводить до самих сумних наслідків для елементної бази. Тому в EPA-зоні можна перебувати тільки в спеціально для цього призначених халатах або костюмах. Сенс антистатической взуття без антистатичного покриття для підлоги втрачається.
3. Антистатичні настільні покриття так само є важливим атрибутом EPA зони. Вони повинні бути виконані з термостійкого матеріалу. Верхній шар такого покриття - розсіює, а нижній виконаний з провідної гуми.
Робоче місце монтажника включає в себе: стіл. крісло. часто підставку під ноги (при відсутності антистатического підлогового покриття). Природно в ідеальному варіанті, всі меблі в зоні вільної від статики повинна бути виконана з ESD матеріалів. В крайньому випадку, необхідно якомога частіше проводити вологе прибирання робочого місце розчином спец засобів, таких як концентрат ТОП БІО. або аерозольний ANTISTATIC від Cramolin.
Так само важливим атрибутом є антистатична тара. Елементна база завжди повинна бути під рукою, і, природно, зберігатися вона повинна в осередках і кассетница. виконаних з ESD-матеріалів.
Зберігання та транспортування готових виробів - завершальний етап виробничого циклу на фірмах-виробниках і базова складова діяльності фірм-дистриб'юторів. Згідно із західними джерелами, близько 25% браку утворюється в ході транспортування і зберігання компонентів при відсутності належної упаковки. Результатом впливу статичної електрики на напівпровідниковий кристал може стати як негайний вихід мікросхеми з ладу, так і спочатку непомітні дефекти, що призводять до скорочення терміну експлуатації, зниження надійності і деградації параметрів готового виробу. Антистатичні пакети, кейси, розсіює поролон і пакувальний матеріал.
На жаль, не всі матеріали в EPA-зоні піддаються заземлення. Повністю уникнути діелектриків (матеріалів мають опір більше 100 ГОм) не вдасться. Їх заземлення не призводить до стікання заряду на землю. Це шнури живлення, корпуси приладів, органи управління, пластмасові деталі, ізоляційні матеріали. на виробництві вдається заземлити. Для того, щоб ефективно нейтралізувати заряд на діелектрику, необхідно збільшити провідність навколишнього повітря. Є два шляхи зниження гостроти проблеми: підвищення вологості повітря і його іонізація. Вологе прибирання приміщень з використанням спецзасобів (як приклад ТОПБІО) здатна багато в чому знизити гостроту проблеми, проте іонізація є найбільш ефективним способом нейтралізації заряду в діелектриках.
Іонізатор генерує потік позитивно і негативно заряджених іонів, які, притягаючи до молекул протилежної полярності, нейтралізують статичний заряд на об'єктах робочої зони. Для доставки іонів до робочих поверхонь об'єктів іонізатори зазвичай оснащуються вбудованим вентилятором.
ESD-МОНІТОРИНГ І АУДИТ:
Природно за дотриманням норм і правил перебування в антистатической зоні повинен бути постійний контроль. Людський фактор здатний звести нанівець будь-які інвестиції в технічне оснащення.
Для аудиту EPA-зони незамінні тестери поверхневого опору. вимірювання напруженості статичного поля, вимірювачі статичних потенціалів. Так само необхідно постійно контролювати температуру і вологість в приміщенні (наприклад, можна скористатися термогірометром Testo 608-H1. Testo 622).