Podrecznik ESD - Renex.pdf

(2425 KB) Pobierz
Podręcznik ESD
Ochrona przed rozładowaniami statycznymi
w środowisku elektronicznym
Podręcznik ESD
Strona 1
802469713.040.png 802469713.041.png
 
Wstęp
Ta publikacja została stworzona, aby pomóc wszystkim użytkownikom w zrozumieniu
i zapobieganiu zjawisku wyładowań elektrostatycznych.
Podręcznik nie może zastępować zaleceń dot. ochrony przed ESD oraz standardów
bezpieczeństwa.
Podręcznik oparty jest na CEI/IEC 61340-5-1: 1998 oraz CEI/IEC 61340-5-2/TS: 1999
publikowanych przez International Electrotechnical Commission z siedzibą w Genewie
(Szwajcaria) – http://www.iec.ch
Standardy
IEC 61340-5-1
Ochrona urządzeń elektronicznych przez zjawiskiem elektro-
statyczności – Zalecenia Ogólne (1999)
IEC 61340-5-2
Ochrona urządzeń elektronicznych przez zjawiskiem elektro-
statyczności – Zalecenia dla użytkowników (1999)
IEC 61340-4-1
Rezystancja elektryczna powłoki podłogi oraz montaż podłóg
ANSI/ESD S20.20-1999 Ochrona elektronicznych i elektrycznych elementów, montażu i
urządzeń – USA 1999 (darmowy dostęp do norm na
ANSI/ESD S541-2003
Materiały do pakowania elementów wrażliwych na ESD – USA
2003 (darmowy dostęp do norm na www.esda.org )
Podręcznik ESD
Strona 2
802469713.042.png 802469713.001.png 802469713.002.png 802469713.003.png
 
Co to jest ESD (Electro Static Discharge)?
ESD, czyli rozładowanie elektrostatyczne jest definiowane jako transfer ładunków między
obiektami o różnych potencjałach elektrycznych. Ładunki elektrostatyczne powstają, gdy dwa
różne materiały są wzajemnie pocierane lub oddalane.
Np.:
- chodzenie po syntetycznej podłodze,
- pocieranie syntetycznych części ubrań,
- przesuwanie plastikowych pojemników,
- rozwijanie taśmy samoprzylepnej,
Elektryczność statyczna charakteryzuje się wysokim poziomem napięcia, poziom powyżej
10kV jest powszechny w tradycyjnym środowisku pracy, ale może sięgnąć 30 kV przy
wilgotności poniżej 20%.
Zbliżenie dwóch obiektów o różnych potencjałach powoduje przeskok ładunku w kierunku
od potencjału ujemnego do potencjału dodatniego.
Rozładowanie elektrostatyczne może również wystąpić w silnym polu elektrycznym
przy zbliżaniu dwóch obiektów.
Podręcznik ESD
Strona 3
802469713.004.png 802469713.005.png 802469713.006.png 802469713.007.png 802469713.008.png
 
Zjawisko ESD powoduje:
- wzrost kosztów,
- obniżenie jakości,
- niezadowolenie klientów.
Poziomy ładunków generowane w typowych sytuacjach
10-25% RH
65-90% RH
Chodzenie po dywanie
35000 V
1500 V
Chodzenie po winylowej
wykładzinie
12000 V
250 V
Pracownik przy biurku
6000 V
100 V
Krzesło z pianki uretanowej
18000 V
1500 V
Typ komponentu
Wrażliwość ESD
VMOS
30-1800 V
MOSFET
100-200 V
GaAsFET
100-300 V
EPROM
100 V
JFET
140-7000 V
CMOS
250-3000 V
OP-AMP
190-2500 V
BI-POLAR TRANSISTORS
380-7000 V
SCHOTTKY DIODES
300-2500 V
SCHOTTKY TTL
1000-2500 V
Rodzaje kosztów wynikające z uszkodzeń ESD:
awarie domowe
(wyładowania atmosferyczne)
uszkodzenia
elementów elektronicznych
– łatwe do oszacowania i wykrycia
uszkodzenia
- ukryte, odroczone w czasie –
kilkukrotny wzrost kosztów (utrata
klientów i reputacji)
Podręcznik ESD
Strona 4
802469713.009.png 802469713.010.png 802469713.011.png 802469713.012.png 802469713.013.png 802469713.014.png 802469713.015.png 802469713.016.png 802469713.017.png 802469713.018.png 802469713.019.png 802469713.020.png 802469713.021.png 802469713.022.png 802469713.023.png 802469713.024.png 802469713.025.png 802469713.026.png 802469713.027.png 802469713.028.png 802469713.029.png 802469713.030.png 802469713.031.png 802469713.032.png 802469713.033.png 802469713.034.png 802469713.035.png 802469713.036.png
 
Materiały
Dla zastosowań ochrony przed ESD zalecanych jest wiele materiałów klasyfikowanych według
ich rezystancji i charakterystyki rezystywności.
Materiały osłaniające od rozładowań ESD (SHELDING materials)
Pełną ochronę tego typu dostarcza klatka Faradaya. Ważnym materiałem osłaniającym od
rozładowań statycznych jest przewodzący metal (mniej niż 10^3 Ω) lub węgiel, który tłumi oraz
osłabia energię pola elektrycznego.
Materiały przewodzące (Conductive materials)
Charakteryzują się niską rezystancją (mniej niż 10^5 Ω), pozwalają na szybkie
przemieszczanie się ładunku przez materiał. Jeśli materiał przewodzący jest uziemiony, to
szybko pozbędziemy się ładunków z materiału.
Przykłady materiałów przewodzących: węgiel, metale przewodniki, pot ludzki.
Materiały rozpraszające ładunki (Static-dissipative materials)
Są definiowane jako takie, których rezystancja powierzchniowa jest większa od 10^5, ale
mniejsza niż 10^12 Ω. Ładunki spływają wolniej do uziemienia niż w przypadku materiałów
przewodzących, redukowany jest ich niszczący potencjał.
Materiały izolacyjne (Insulative materials)
Są definiowane jako te, których rezystancja powierzchniowa jest wyższa od 10^12 Ω.
Materiały izolacyjne mają wysoką rezystancję i są trudne do uziemienia.
Ładunki statyczne przez długi czas pozostają w materiale tego typu.
Przykłady materiałów izolacyjnych: szkło, powietrze, powszechnie stosowane opakowania
plastikowe.
Podręcznik ESD
Strona 5
802469713.037.png 802469713.038.png 802469713.039.png
 
Zgłoś jeśli naruszono regulamin