A descarga eletrostática (ESD) é um problema conhecido da compatibilidade eletromagnética que possa fazer com que os equipamentos eletrônicos funcionem mal ou os danifiquem. Quando os dispositivos de semicondutor são colocados apenas ou instalados nos módulos de circuito, podem causar dano permanente a estes dispositivos mesmo quando não são postos sobre. Os componentes sensíveis da descarga eletrostática são chamados os dispositivos sensíveis da descarga eletrostática (ESDS).
Se a tensão entre dois ou mais pinos de um componente excede a força da divisão do dielétrico do componente, o componente será danificado. Esta é a razão principal para a falha de dispositivos do MOS. Mais fina a camada do óxido, mais sensível o dispositivo é à descarga eletrostática. Uma falha manifesta-se geralmente como procura um caminho mais curto com alguma resistência à fonte de alimentação própria. Para dispositivos bipolares, dano ocorre geralmente nas áreas dos semicondutores ativos que foram metalizados e separados por uma camada fina do óxido, e consequentemente um trajeto do escapamento severo ocorrerá.
Uma outra falha é causada quando a temperatura do nó excede o ponto de derretimento do silicone do semicondutor (° 1415 C). A energia de um pulso da descarga eletrostática pode causar o aquecimento localizado, assim que este mecanismo falha. Esta falha pode ocorrer mesmo se a tensão está abaixo da tensão de divisão dielétrica. Um exemplo típico é que a divisão entre o emissor e a base de um transistor de NPN fará com que o ganho atual diminua agudamente.
Depois que o dispositivo é afetado pela descarga eletrostática, dano funcional não pode ocorrer imediatamente. Estes componentes potencialmente danificados são referidos frequentemente como os “aleijados” e, quando usados, serão mais sensíveis às descargas eletrostáticas subsequentes ou aos transeuntes condutores. É importante pagar a muita atenção ao dano que ocorre aos componentes que não são facilmente detectáveis pela tensão da descarga. O corpo humano sente a tensão da descarga eletrostática entre 3000-5000V, contudo, a tensão quando o componente é danificado é somente alguns cem volts. Os efeitos prejudiciais da descarga eletrostática começaram a ser reconhecidos nos anos 70. Isto é devido ao desenvolvimento das novas tecnologias que fizeram componentes cada vez mais sensíveis para danificar causado pela descarga eletrostática. As perdas da descarga eletrostática podem alcançar mais do que diverso milhão dólares todos os anos. Consequentemente, muito os grandes fabricantes do componente e de equipamento introduziram a tecnologia profissional para reduzir a acumulação de eletricidade estática no ambiente de produção, desse modo melhorando a taxa e a confiança da qualificação do produto. Os usuários igualmente compreendem a importância de impedir dano da descarga eletrostática baseado em sua própria experiência.
2. Como tratar a descarga eletrostática
A primeira etapa em controlar o acúmulo da eletricidade estática é compreender o mecanismo da geração da carga eletrostática. A tensão eletrostática é gerada pelo contato e pela separação de tipos diferentes das substâncias. Embora a fricção possa acumular mais carga, a fricção não é necessária. Este efeito é sabido como o carregamento triboelectric, e a tensão produzida depende das características dos materiais que estão friccionando entre si. A tabela da sequência da eletrificação da fricção alista o grau de dificuldade de carregar vários tipos de materiais. Para duas substâncias de contato recíproco, os elétrons mudarão da substância superior na lista da sequência à substância mais baixa, que fará com que as duas substâncias tenham cargas positivas e negativas, respectivamente. Mais distantes os materiais na tabela da sequência são, maior a quantidade de carga que levam.
A sequência de fricção da eletrificação de substâncias comuns é mostrada na seguinte tabela:
3. resolução de problemas prática
A solução ao problema inclui: Se os componentes sensíveis da descarga eletrostática (ESDS) são expostos à parte externa durante a produção e a manutenção, a acumulação de carga deve ser impedida perto destes componentes, e estes componentes devem ser protegidos contra a descarga eletrostática durante o empacotamento do método do transporte e do armazenamento. Há muitas maneiras de impedir a descarga estática. A melhor maneira é cumprir as exigências e o método o mais barato, este método é diferente para produtos diferentes e ocasiões diferentes.
4. área protegida de descarga eletrostática (EPA)
A área da proteção da descarga eletrostática (EPA), referida às vezes como a área de funcionamento seguro, é no centro de qualquer medida de controle da descarga eletrostática. Nesta área, os elementos sensíveis da descarga eletrostática (ESDS) ou as placas de circuito, ou a contenção dos componentes esta, podem trabalhar com segurança porque a quantidade de carga é controlada sem gerar tensões prejudiciais. Esta área contém geralmente bancadas ou grupos de trabalho, estações de trabalho, equipamento de processamento tal como máquinas de encaixe automáticas, ou uma área da produção. O espaço do EPA deve claramente ser marcado, e é o melhor estabelecer uma cerca para impedir que os povos desautorizados entrem. Os materiais com acúmulo mínimo da carga estática devem ser usados na área de EPA, e a carga pode ser descarregada na terra em uma maneira controlada.
5. Segurança
As ferramentas elétricas e o equipamento estão geralmente - disponíveis dentro do EPA. Neste ambiente, é perigoso conectar um único objeto ou dispositivo diretamente à terra. É por esta razão que uma resistência de não menos de 1M deve ser conectada em série na conexão do fio de terra do pulso, do corredor e da faixa do dedo do pé. Algum punho que aterra condutores tem tal resistor em cada extremidade, assim que mesmo se o punho que aterra o condutor é conectado ao terminal vivo da pôr-no produto para o reparo, não há nenhum perigo. O verificador do fio aterrando do pulso é um instrumento para verificar se a resistência do resistor seja apropriada (se é demasiado alto, é impossível conseguir a ligação equipotencial; se é demasiado baixo, um perigo de segurança ocorrerá). O fio aterrando do punho deve ser equipado com uma tomada que seja incompatível com outros soquetes elétricos, que podem facilmente ser removidos, e podem facilmente ser removidos em uma emergência.
6. Trabalho prático em zonas da proteção da descarga eletrostática
Em uma zona da proteção da descarga eletrostática, as cargas e os potenciais não podem ser mantidos dentro das escalas permissíveis a menos que as especificações de funcionamento claras forem seguidas. Alguns exemplos dos problemas que podem fazer com que os problemas incluam trazer documentos, recipientes plásticos, copos, etc. nas tampas plásticas antiestáticas não-estáticas em áreas da proteção da descarga eletrostática, e de usar os líquidos de limpeza que podem danificar as características eletrostáticas dos assoalhos ou das superfícies de trabalho. Os pessoais relevantes devem adequadamente ser treinados para aprender não somente os procedimentos a ser seguidos, mas para compreender igualmente as razões pelas quais devem ser seguidos. É igualmente útil conhecer os parâmetros relevantes dos componentes que podem ser danificados. Uma pessoa especial deve ser apontada para tomar da manutenção e da manutenção da área da proteção da descarga eletrostática, e ao mesmo tempo, verifique a aplicação dos regulamentos. Estas verificações devem igualmente ser verificadas como parte da certificação do sistema de gerenciamento da qualidade.
7. Transporte e armazenamento
Ao transportar componentes leaded, a espuma condutora é usada frequentemente. Isto pode impedir umas diferenças potenciais mais altas entre os pinos componentes. Para componentes in-line em pacotes duplos, os tubos dissipative estáticos são usados frequentemente durante o transporte maioria. Para componentes da placa de circuito, quando são ficados situados fora da área da proteção do ESD, devem ser transportados em um saco de proteção eletrostático ou em um estojo condutor. Alguns sacos de empacotamento são feitos dos materiais condutores, que podem se assegurar de que todos os componentes estejam no mesmo potencial sob circunstâncias estáveis, e dissipam ao mesmo tempo as cargas eletrostáticas que correm acidentalmente no saco. Este método não pode ser usado para placas de circuito com baterias. Neste caso, um saco de empacotamento com um forro material dissipative estático e uma camada exterior material condutora devem ser usados. Estes sacos são mais caros mas para fornecer a proteção excelente para componentes postos e unpowered. Similarmente, as caixas condutoras com guias para placas de circuito fixas para dentro não podem ser usadas com poder-em placas de circuito com os conectores desencapados nas bordas.
8. Reparo do campo
Um ponto de conexão eletrostático deve ser ajustado no produto a ser reparado no local, de modo que o técnico da manutenção possa conectar o fio à terra do punho antes de abrir a tampa do dispositivo. As peças sobresselentes devem ser transportadas em sacos ou em caixas estático-protegidas a menos que não contiverem componentes descarga-sensíveis eletrostáticos. Se o módulo está funcionando em um estado exposto, conecte uma esteira estático-dissipative do assoalho ao ponto de ligamento eletrostático do produto e para usá-lo como uma superfície de trabalho.
9. Padrões relacionados
Em 1987, o Reino Unido fez sua primeira tentativa de documentar práticas, com o resultado que é BS5783. Um pouco do que chamando o um padrão sobre que testes devam ser executados, é melhor chamá-lo um código de práticas. A segunda fase deste trabalho é traduzir este padrão em uma especificação em uma organização europeia, cujo o número seja CECC 000151, e seu título é: “Especificação básica: Proteção de componentes sensíveis estáticos. Parte 1: Exigências gerais.” O padrão foi publicado em 1991 e renumbered como EN 1000151 em 1992. As outras seções foram publicadas em 1993 (parte dois: exigências para condições da baixa umidade) e 1994 (parte três: exigências para áreas limpas, e parte quatro: exigências para os ambientes de alta pressão). O índice destas seções é além do alcance deste artigo. O padrão inclui não somente exigências para a instalação, a manutenção, e a inspeção das medidas descritas neste artigo, mas igualmente em detalhes as exigências detalhadas do dispositivo de proteção do ESD próprias, incluindo métodos do teste. O desenvolvimento contínuo da tecnologia e os processos e a experiência acumulada na aplicação dos padrões, assim como o uso difundido da maquinaria e equipamento automatizada, conduziram ao aprimoramento contínuo destes padrões, incluindo a racionalização de sua estrutura e a separação de guias do usuário das versões estandardizadas. O trabalho da revisão foi incluído no fórum internacional organizado pela comissão eletrotécnica internacional. Os padrões recentemente desenvolvidos serão publicados no IEC 1340 séries. Não há nenhuma dúvida que este é complementar aos padrões europeus.
