Katalógus

Az ESD védelem alapelvei

Az előző fejezetben, a „Bevezetés az ESD témakörébe” című részben áttekintettük az elektrosztatikus töltődés és kisülés alapjait, a töltődés kialakulásának mechanizmusait, anyagokat, ESD károsodás típusait, ESD eseményeket és ESD érzékenységet. A következő összegzéssel fejeztük be a gondolkozást:

Szinte minden anyag, még a vezetőképesek is feltöltődhetnek triboelektromosan.

A töltés nagyságát befolyásolja az anyag típusa, az érintkezés és elválasztás gyorsasága, a páratartalom és sok más tényező.

A feltöltött tárgyak elektrosztatikus mezővel rendelkeznek.

Az elektrosztatikus kisülés olyan kárt is okozhat eszközöknek, ami miatt azonnali meghibásodás történik, vagy előfordulhat az is, hogy az ESD károsodás látens probléma, ami az azonnali észlelést elkerülve később okozhat idő előtti meghibásodást.

Elektrosztatikus kisülés előfordulhat a gyártás, tesztelés, szállítás, kezelés, üzemeltetés folyamataiban is és az elkészült eszköz használata során is.

ESD kár létrejöhet az eszközre való, vagy az eszközről történő kisüléstől, vagy elektrosztatikus mezőkből származó töltésáramlástól is. A különböző eszközök ESD-vel szembeni érzékenysége, fogékonysága jelentősen eltérhet egymástól.

A termékek ESD hatásokkal szembeni védelme azzal kezdődik, hogy ezeket a kulcsfogalmakat megértjük az elektrosztatikus töltésekről és kisülésekről. A hatékony ESD védelmi programhoz szükséges egy hatékony képzési program, melynek során az összes érintett dolgozó megérti a kulcsfogalmakat.

Tehát, a tárgyalt információk alapján elkezdhet kifejleszteni egy hatékony ESD védelmi programot. Jelen fejezetben az ESD védelem alapelveivel fogunk foglalkozni és az ESD védelmi program fejlesztésével.

Az ESD védelem alapvető elvei

Az elektrosztatikus kisülés (ESD) ellenőrzés alatt tartása az elektronikai gyártás környezetében félelmetes kihívás. Ugyanakkor, hogyha csak hat ESD védelmi alapelvre koncentrálunk, akkor az ESD védelmi program tervezése és megvalósítása egyszerűsödik. Ennek során szintén szükség a Murphy törvény ESD következményét is észben tartani: „bármit teszünk, a sztatikus töltés meg fogja próbálni megtalálni a lehetőséget a kisülésre.”

Az ANSI/ESD S20.20:2014 és az IEC 61340-5-1:2016 szabványok igénylik az írásba foglalt megfelelőségi vizsgálati tervet, ugyanakkor a vállalatnak meg van az a rugalmassága, hogy meghatározhatja, hogyan alakítsa ki azt saját maga számára a legjobb módon. A teszt eljárások leírása az ESD TR53-01-18 „ESD védelmi berendezések és anyagok megfelelőségi vizsgálata” dokumentumban található, amely a www.esda.org weboldalról ingyenesen letölthető. A cél annak meghatározása, hogy történtek –e jelentős változások az ESD berendezésekben és anyagokban az idő előrehaladtával. Minden felhasználó saját teszt frekvenciasort kell kifejlesszen az általa kezelt EDS érzékeny eszközök kritikus tulajdonságai és az ESD védelmet biztosító berendezések és anyagok meghibásodási kockázata alapján.

Összegzés

Az ESD védelem hat alapelve és az ESD védelmi program fejlesztésének és megvalósításának hat kulcstényezője a hatékony ESD védelmi programok irányjelzői.

Az ESD védelem hat alapvető elve

1. Az ESD védelem megtervezése
2. Az adott környezetben szükséges ESD védelem szintjének meghatározása
3. Az elektrosztatikus kisülésektől védett területek (EPA) azonosítása és meghatározása
4. Az elektrosztatikus töltődés csökkentése
5. Az elektrosztatikus töltések levezetése és semlegesítése
6. A termékek védelme

Az ESD védelmi program fejlesztésének és végrehajtásának hat tényezője:

1. ESD csapat és ESD koordinátor kijelölése
2. Az adott szervezet, létesítmény, folyamatok és hibák kiértékelése
3. Az ESD védelem programjára vonatkozó terv létrehozása és dokumentálása
4. Érvanyag kidolgozása a felsővezetés számára
5. Képzési terv kidolgozása és végrehajtása
6. Megfelelőségi igazolási terv kidolgozása és végrehajtása

További cikkekben megnézzük közelebbről az ESD védelmi program részeivé vált speciális eljárásokat és anyagokat.

További információ:

ANSI/ESD S20.20:2014 – Standard for the Development of Electrostatic Discharge Control Program, ESD Association, Rome, NY.
Dangelmayer, Theodore, ESD Program Management: A Realistic Approach to Continuous, Measurable Improvement in Static Control, 1999, Kluwer Academic Publishers, Boston, MA
ESD TR20.20, ESD Control Handbook, ESD Association, Rome, NY.
ESD TR53-01-18, Compliance Verification of ESD Protective Equipment and Materials, ESD Association, Rome, NY.
Industry Council on ESD Target Levels, White Paper I: “A Case for Lowering Component Level HBM/MM ESD Specifications and Requirements”, Revision 2.0, October 2010.
Industry Council on ESD Target Levels, White Paper II: “A Case for Lowering Component
Level CDM ESD Specifications and Requirements”, Revision 2.0, April 2010.
ESDA Technology Roadmap,  March 2013
IEC 61340-5-1:2018, ed. 1.0, “Electrostatics – Part 5.1: Protection of electronic devices from electrostatic phenomena – General requirements”, IEC, Geneva, Switzerland
Terry Welsher, The “Real” Cost of ESD Damage, InCompliance, May 01, 2010.