Η ηλεκτροστατική απαλλαγή (ESD) είναι ένα γνωστό ηλεκτρομαγνητικό πρόβλημα συμβατότητας που μπορεί να αναγκάσει τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό για να δυσλειτουργήσει ή να το βλάψει. Όταν οι συσκευές ημιαγωγών τοποθετούνται μόνο ή εγκαθίστανται στις ενότητες κυκλωμάτων, μπορούν να προκαλέσουν τη μόνιμη ζημία σε αυτές τις συσκευές ακόμα και όταν δεν τροφοδοτούνται επάνω. Τα ηλεκτροστατικά ευαίσθητα τμήματα απαλλαγής καλούνται ηλεκτροστατικές ευαίσθητες συσκευές απαλλαγής (ESDS).
Εάν η τάση μεταξύ δύο ή περισσότερων καρφιτσών ενός συστατικού υπερβεί τη δύναμη διακοπής του συστατικού διηλεκτρικού, το συστατικό θα βλαφθεί. Αυτό είναι ο κύριος λόγος για την αποτυχία των συσκευών MOS. Thinner το στρώμα οξειδίων, ο πιό ευαίσθητος η συσκευή είναι στην ηλεκτροστατική απαλλαγή. Ένα ελάττωμα φανερώνεται συνήθως ως βραχυκύκλωμα με μια ορισμένη αντίσταση η ίδια στην παροχή ηλεκτρικού ρεύματος. Για τις διπολικές συσκευές, η ζημία εμφανίζεται γενικά στις περιοχές των ενεργών ημιαγωγών που έχουν επιμεταλλωθεί και έχουν χωριστεί από ένα λεπτό στρώμα οξειδίων, και επομένως μια πορεία της αυστηρής διαρροής θα εμφανιστεί.
Μια άλλη αποτυχία προκαλείται όταν υπερβαίνει η θερμοκρασία του κόμβου το σημείο τήξης του πυριτίου ημιαγωγών (1415 ° Γ). Η ενέργεια ενός ηλεκτροστατικού σφυγμού απαλλαγής μπορεί να προκαλέσει την εντοπισμένη θέρμανση, έτσι αυτός ο μηχανισμός αποτυγχάνει. Αυτή η αποτυχία μπορεί να εμφανιστεί ακόμα κι αν η τάση είναι κάτω από τη διηλεκτρική τάση διακοπής. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ότι η διακοπή μεταξύ του εκπομπού και της βάσης μιας κρυσταλλολυχνίας NPN θα αναγκάσει το τρέχον κέρδος για να μειωθεί αισθητά.
Αφότου επηρεάζεται η συσκευή από την ηλεκτροστατική απαλλαγή, η λειτουργική ζημία μπορεί να μην εμφανιστεί αμέσως. Αυτά τα ενδεχομένως χαλασμένα συστατικά αναφέρονται συχνά ως «ακρωτηριάζει» και, όταν χρησιμοποιείται, θα είναι πιό ευαίσθητος στις επόμενες ηλεκτροστατικές απαλλαγές ή τους αγώγιμους επιβάτες. Είναι σημαντικό να πληρωθεί η πολλή προσοχή στη ζημία που εμφανίζεται στα συστατικά που δεν είναι εύκολα ανιχνεύσιμα από την τάση απαλλαγής. Το ανθρώπινο σώμα αισθάνεται την ηλεκτροστατική τάση απαλλαγής μεταξύ 3000-5000V, εντούτοις, η τάση όταν βλάπτεται το συστατικό είναι μόνο μερικές εκατοντάες βολτ. Τα επιβλαβή αποτελέσματα της ηλεκτροστατικής απαλλαγής άρχισαν να αναγνωρίζονται στη δεκαετία του '70. Αυτό οφείλεται στην ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών που έχουν καταστήσει τα συστατικά όλο και περισσότερο ευαίσθητα στη ζημία που προκαλείται από την ηλεκτροστατική απαλλαγή. Οι απώλειες από την ηλεκτροστατική απαλλαγή μπορούν να φθάσουν περισσότερο από σε αρκετά εκατομμύριο δολάρια κάθε χρόνο. Επομένως, πολλοί μεγάλοι συστατικό και κατασκευαστές εξοπλισμού έχουν εισαγάγει την επαγγελματική τεχνολογία για να μειώσουν τη συσσώρευση της στατικής ηλεκτρικής ενέργειας στο περιβάλλον παραγωγής, με αυτόν τον τρόπο βελτιώνοντας το ποσοστό και την αξιοπιστία προσόντων προϊόντων. Οι χρήστες καταλαβαίνουν επίσης τη σημασία την ηλεκτροστατική βασισμένη μόνοι τους στη ζημία εμπειρία απαλλαγής.
2. Πώς να εξετάσει την ηλεκτροστατική απαλλαγή
Το πρώτο βήμα στον έλεγχο της συγκέντρωσης της στατικής ηλεκτρικής ενέργειας είναι να γίνει κατανοητός ο μηχανισμός της παραγωγής ηλεκτροστατικών δαπανών. Η ηλεκτροστατική τάση παράγεται από την επαφή και το χωρισμό των διαφορετικών ειδών ουσιών. Αν και η τριβή μπορεί να συσσωρεύσει περισσότερη δαπάνη, η τριβή δεν είναι απαραίτητη. Αυτή η επίδραση είναι γνωστή ως triboelectric χρέωση, και η τάση παραχθείσα εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά των υλικών που τρίβουν ο ένας εναντίον του άλλου. Ο πίνακας ακολουθίας ηλέκτρισης τριβής απαριθμεί το βαθμό δυσκολίας τους διάφορους τύπους υλικών. Για δύο ουσίες σε επαφή μεταξύ τους, τα ηλεκτρόνια θα αλλάξουν από την ανώτερη ουσία στον κατάλογο ακολουθίας στη χαμηλότερη ουσία, που θα αναγκάσει τις δύο ουσίες για να έχει τις θετικές και αρνητικές δαπάνες, αντίστοιχα. Τα μακρύτερα υλικά στον πίνακα ακολουθίας είναι, όσο μεγαλύτερο το ποσό δαπάνης που φέρνουν.
Η της τριβής ακολουθία ηλέκτρισης κοινών ουσιών παρουσιάζεται στον ακόλουθο πίνακα:
3. Πρακτική επίλυση προβλήματος
Η λύση στο πρόβλημα περιλαμβάνει: Εάν ηλεκτροστατικός απαλλάξτε τα ευαίσθητα συστατικά (ESDS) εκτίθεται στο εξωτερικό κατά τη διάρκεια της παραγωγής και της συντήρησης, η συσσώρευση της δαπάνης πρέπει να αποτραπεί κοντά σε αυτά τα συστατικά, και αυτά τα συστατικά πρέπει να προστατευθούν από την ηλεκτροστατική απαλλαγή κατά τη διάρκεια της συσκευασίας μεθόδου μεταφορών και αποθήκευσης. Υπάρχουν πολλοί τρόποι να αποτραπεί η στατική απαλλαγή. Ο καλύτερος τρόπος είναι να καλυφθούν οι απαιτήσεις και η μέθοδος χαμηλότερου κόστους, αυτή η μέθοδος είναι διαφορετική για τα διαφορετικά προϊόντα και τις διαφορετικές περιπτώσεις.
4. Ηλεκτροστατική προστατευμένη από την απαλλαγή περιοχή (EPA)
Η ηλεκτροστατική περιοχή προστασίας απαλλαγής (EPA), μερικές φορές καλούμενο η ασφαλής λειτουργούσα περιοχή, είναι στην καρδιά οποιουδήποτε ηλεκτροστατικού μέτρου ελέγχου απαλλαγής. Σε αυτήν την περιοχή, τα ηλεκτροστατικά ευαίσθητα στοιχεία απαλλαγής (ESDS) ή οι πίνακες κυκλωμάτων, ή συστατικά που περιέχουν αυτά, μπορούν να λειτουργήσουν ακίνδυνα επειδή το ποσό δαπάνης ελέγχεται χωρίς παραγωγή των καταστρεπτικών τάσεων. Αυτή η περιοχή περιέχει συνήθως τους πάγκους εργασίας ή τις ομάδες εργασίας, τους τερματικούς σταθμούς, τον εξοπλισμό επεξεργασίας όπως οι αυτόματες βυσματωτές μηχανές, ή έναν χώρο παραγωγής. Το πεδίο του EPA πρέπει να χαρακτηριστεί σαφώς, και είναι καλύτερο στην οργάνωση ένας φράκτης να αποτραπούν οι αναρμόδιοι άνθρωποι από την είσοδο. Τα υλικά με την ελάχιστη στατική συγκέντρωση δαπανών πρέπει να χρησιμοποιηθούν στην περιοχή EPA, και η δαπάνη μπορεί να απαλλαχθεί στο έδαφος με έναν ελεγχόμενο τρόπο.
5. Ασφάλεια
Τα εργαλεία και ο εξοπλισμός δύναμης είναι γενικά - διαθέσιμος μέσα στο EPA. Σε αυτό το περιβάλλον, είναι επικίνδυνο να συνδεθεί ένα ενιαία αντικείμενο ή μια συσκευή άμεσα με το έδαφος. Είναι για το λόγο αυτό ότι μια αντίσταση περισσότερο από 1M πρέπει να συνδεθεί σωρηδόν στη σύνδεση του επίγειου καλωδίου καρπών, του δρομέα και της ζώνης toe. Κάποιο wristband που στηρίζει τους αγωγούς έχει έναν τέτοιο αντιστάτη σε κάθε τέλος, έτσι ακόμα κι αν το wristband που στηρίζει τον αγωγό συνδέεται με το ζωντανό τερματικό ενός τροφοδοτώ-επάνω προϊόντος για την επισκευή, δεν υπάρχει κανένας κίνδυνος. Ο καρπός που στηρίζει τον ελεγκτή καλωδίων είναι ένα όργανο για να ελέγξει εάν η αντίσταση του αντιστάτη είναι κατάλληλη (εάν είναι πάρα πολύ υψηλή, είναι αδύνατο να επιτευχθεί η ισοδυναμική σύνδεση εάν είναι πάρα πολύ χαμηλό, ένας κίνδυνος ασφάλειας θα εμφανιστεί). Το wristband που στηρίζει το καλώδιο πρέπει να εξοπλιστεί με ένα βούλωμα που είναι ασυμβίβαστο με άλλες ηλεκτρικές υποδοχές, οι οποίες μπορούν να αφαιρεθούν εύκολα, και μπορεί να αφαιρεθεί εύκολα σε επείγουσα περίπτωση.
6. Πρακτική εργασία στις ηλεκτροστατικές ζώνες προστασίας απαλλαγής
Σε μια ηλεκτροστατική ζώνη προστασίας απαλλαγής, οι δαπάνες και οι δυνατότητες δεν μπορούν να κρατηθούν μέσα στις επιτρεπτές σειρές εκτός αν οι σαφείς προδιαγραφές λειτουργίας ακολουθούνται. Μερικά παραδείγματα των προβλημάτων που μπορούν να προκαλέσουν τα προβλήματα περιλαμβάνουν τα φέρνοντας έγγραφα, τα πλαστικά εμπορευματοκιβώτια, τα φλυτζάνια, κ.λπ. στις μη-στατικές αντιστατικές πλαστικές καλύψεις στις ηλεκτροστατικές περιοχές προστασίας απαλλαγής, και τη χρησιμοποίηση των καθαριστών που μπορούν να βλάψουν τα ηλεκτροστατικά χαρακτηριστικά των πατωμάτων ή των επιφανειών εργασίας. Το σχετικό προσωπικό πρέπει να εκπαιδευθεί επαρκώς όχι μόνο για να μάθει τις διαδικασίες που ακολουθούνται, αλλά και για να καταλάβει τους λόγους για τους οποίους πρέπει να ακολουθηθούν. Είναι επίσης χρήσιμο να είναι γνωστές οι σχετικές παράμετροι των συστατικών που μπορούν να βλαφθούν. Ένα ειδικό πρόσωπο πρέπει να διοριστεί για να φροντίσει τη συντήρηση και τη συντήρηση της ηλεκτροστατικής περιοχής προστασίας απαλλαγής, και συγχρόνως, να ελέγξει την εφαρμογή των κανονισμών. Αυτοί οι έλεγχοι πρέπει επίσης να ελεγχθούν ως τμήμα της πιστοποίησης ποιοτικών συστημάτων διαχείρισης.
7. Μεταφορά και αποθήκευση
Κατά μεταφορά των μολυβδούχων συστατικών, αγώγιμος την αφρός χρησιμοποιείται συχνά. Αυτό μπορεί να αποτρέψει τις υψηλότερες πιθανές διαφορές μεταξύ των συστατικών καρφιτσών. Για τα συστατικά στις διπλές ευθύγραμμες συσκευασίες, οι στατικοί διαλυτικοί σωλήνες χρησιμοποιούνται συχνά κατά τη διάρκεια της μαζικής μεταφοράς. Για τα τμήματα πινάκων κυκλωμάτων, όταν βρίσκονται έξω από την περιοχή προστασίας ESD, πρέπει να μεταφερθούν σε μια ηλεκτροστατική τσάντα προστατευτικών καλυμμάτων ή μια αγώγιμη περίπτωση μεταφοράς. Μερικές συσκευάζοντας τσάντες αποτελούνται από τα αγώγιμα υλικά, που μπορούν να εξασφαλίσουν ότι όλα τα συστατικά είναι στην ίδια δυνατότητα υπό τους σταθερούς όρους, και διαλύουν συγχρόνως τις ηλεκτροστατικές δαπάνες που τρέχουν τυχαία στην τσάντα. Αυτή η μέθοδος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τους πίνακες κυκλωμάτων με τις μπαταρίες. Σε αυτήν την περίπτωση, μια συσκευάζοντας τσάντα με μια στατική διαλυτική υλική επένδυση και ένα αγώγιμο υλικό εξωτερικό στρώμα πρέπει να χρησιμοποιηθούν. Αυτές οι τσάντες είναι ακριβότερες αλλά παρέχουν την άριστη προστασία και για τροφοδοτημένος και τα συστατικά. Ομοίως, τα αγώγιμα κιβώτια με τους οδηγούς για το σταθερό εσωτερικό πινάκων κυκλωμάτων δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν με δύναμη-στους πίνακες κυκλωμάτων με τους γυμνούς συνδετήρες στις άκρες.
8. Επισκευή τομέων
Ένα ηλεκτροστατικό σημείο σύνδεσης πρέπει να τεθεί στο προϊόν που επισκευάζεται στην περιοχή, έτσι ώστε ο τεχνικός συντήρησης μπορεί να συνδέσει το επίγειο καλώδιο του wristband πρίν ανοίγει την κάλυψη της συσκευής. Τα ανταλλακτικά πρέπει να μεταφερθούν στις στατικός-προστατευμένες τσάντες ή περιπτώσεις εκτός αν δεν περιέχουν τα ηλεκτροστατικά απαλλαγή-ευαίσθητα συστατικά. Εάν η ενότητα λειτουργεί σε ένα εκτεθειμένο κράτος, συνδέστε ένα στατικός-διαλυτικό χαλί πατωμάτων με το ηλεκτροστατικό συνδέοντας σημείο του προϊόντος και το χρησιμοποιήστε ως επιφάνεια εργασίας.
9. Σχετικά πρότυπα
Το 1987, το Ηνωμένο Βασίλειο έκανε την πρώτη προσπάθειά του να τεκμηριώσει πρακτική, με το αποτέλεσμα που είναι BS5783. Παρά την κλήση του πρότυπα για ποιες δοκιμές πρέπει να εκτελεσθεί, είναι καλύτερο να κληθούν κώδικα συμπεριφοράς. Η δεύτερη φάση αυτής της εργασίας είναι να μεταφραστούν αυτά τα πρότυπα σε μια προδιαγραφή σε μια ευρωπαϊκή οργάνωση, ο της οποίας αριθμός είναι CECC 000151, και ο τίτλος του είναι: «Βασική προδιαγραφή: Προστασία των στατικών ευαίσθητων συστατικών. Μέρος 1: Γενικές απαιτήσεις.» Τα πρότυπα δημοσιεύθηκαν το 1991 και εξαναρίθμησαν ως EN 1000151 το 1992. Τα άλλα τμήματα δημοσιεύθηκαν το 1993 (μέρος δύο: απαιτήσεις για τους χαμηλούς όρους υγρασίας) και το 1994 (μέρος τρία: απαιτήσεις για τις καθαρές περιοχές, και μέρος τέσσερα: απαίτηση για τα υψηλά περιβάλλοντα). Το περιεχόμενο αυτών των τμημάτων είναι πέρα από το πεδίο αυτού του άρθρου. Τα πρότυπα όχι μόνο περιλαμβάνουν τις απαιτήσεις για την εγκατάσταση, τη συντήρηση, και την επιθεώρηση των μέτρων που περιγράφονται με αυτό το άρθρο, αλλά και λεπτομέρειες οι λεπτομερείς απαιτήσεις η ίδια της συσκευής προστασίας ESD, συμπεριλαμβανομένων των μεθόδων δοκιμής. Η συνεχής ανάπτυξη της τεχνολογίας και των διαδικασιών και της εμπειρίας που συσσωρεύεται στην εφαρμογή των προτύπων, καθώς επίσης και η διαδεδομένη χρήση των αυτοματοποιημένων μηχανημάτων και του εξοπλισμού, έχουν οδηγήσει στη συνεχή βελτίωση αυτών των προτύπων, συμπεριλαμβανομένης της αιτιολόγησης της δομής τους και του χωρισμού των οδηγών χρηστών από τις τυποποιημένες εκδόσεις. Η εργασία αναθεώρησης έχει περιλήφθουν στο διεθνές φόρουμ που οργανώνεται από τη διεθνή ηλεκτροτεχνική Επιτροπή. Τα πρόσφατα αναπτυγμένα πρότυπα θα δημοσιευθούν στο IEC 1340 σειρές. Υπάρχει καμιά αμφιβολία ότι αυτό συμπληρώνει τα ευρωπαϊκά πρότυπα.
