La scarica elettrostatica (ESD) è un problema ben noto della compatibilità elettromagnetica che può indurre l'attrezzatura elettronica a funzionare male o danneggiarla. Quando i dispositivi a semiconduttore sono disposti da solo o sono installati in moduli di circuito, possono danneggiare permanente questi dispositivi anche quando non sono alimentati sopra. Le componenti sensibili della scarica elettrostatica sono chiamate dispositivi sensibili della scarica elettrostatica (ESDS).
Se la tensione fra due o più perni di una componente supera la forza di ripartizione del dielettrico della componente, la componente sarà danneggiata. Ciò è il motivo principale per il guasto dei dispositivi del MOS. Più sottile lo strato dell'ossido, più sensibile il dispositivo è a scarica elettrostatica. Un errore si manifesta solitamente come cortocircuito con certa resistenza all'alimentazione elettrica stesso. Per i dispositivi bipolari, il danno si presenta generalmente nelle aree dei semiconduttori attivi che sono stati metallizzati e separato stati da uno strato sottile dell'ossido e quindi un percorso di perdita severa accadrà.
Un altro guasto è causato quando la temperatura del nodo supera il punto di fusione del silicio a semiconduttore (° 1415 C). L'energia di un impulso della scarica elettrostatica può causare il riscaldamento localizzato, in modo da questo meccanismo viene a mancare. Questo guasto può accadere anche se la tensione è sotto la tensione di ripartizione dielettrica. Un esempio tipico è che la ripartizione fra l'emettitore e la base di un transistor di NPN indurrà il guadagno corrente a diminuire acutamente.
Dopo che il dispositivo è colpito tramite scarica elettrostatica, il danno funzionale non può accadere immediatamente. Queste componenti potenzialmente nocive si riferiscono a spesso come «gli storpi» e, una volta usati, saranno più sensibili alle scariche elettrostatiche successive o ai passeggeri conduttivi. È importante prestare l'estrema attenzione al danno che si presenta alle componenti che non sono facilmente rilevabili dalla tensione di scarica. Il corpo umano ritiene la tensione della scarica elettrostatica fra 3000-5000V, tuttavia, la tensione quando la componente è danneggiata è soltanto alcuni cento volt. Gli effetti nocivi di scarica elettrostatica hanno cominciato ad essere riconosciuti negli anni 70. Ciò è dovuto lo sviluppo delle nuove tecnologie che hanno reso le componenti sempre più sensibili per danneggiare causato tramite scarica elettrostatica. Le perdite da scarica elettrostatica possono raggiungere ogni anno più di parecchio milione dollari. Di conseguenza, molto grandi componente e produttori di macchinari hanno introdotto la tecnologia professionale per ridurre l'accumulazione dell'elettricità statica nell'ambiente di produzione, quindi migliorando il tasso e l'affidabilità di qualificazione del prodotto. Gli utenti inoltre capiscono l'importanza di impedire il danno della scarica elettrostatica basato sulla loro propria esperienza.
2. Come occuparsi di scarica elettrostatica
Il primo punto nel controllo dell'accumulazione dell'elettricità statica è di capire il meccanismo della generazione della carica elettrostatica. La tensione elettrostatica è generata tramite il contatto e la separazione di generi differenti di sostanze. Sebbene l'attrito possa accumulare più tassa, l'attrito non è necessario. Questo effetto è conosciuto come carico triboelettrico e la tensione prodotta dipende dalle caratteristiche dei materiali che stanno sfregando faccia a faccia. Il piano di sequenza di elettrificazione di attrito presenta il grado di difficoltà del carico dei tipi vari di materiali. Per due sostanze a contatto reciproco, gli elettroni cambieranno rispettivamente dalla sostanza superiore nella lista di sequenza alla sostanza più bassa, che indurrà le due sostanze ad avere cariche positive e negative. Più lontani i materiali nella tavola di sequenza sono, maggior la quantità di tassa che portano.
La sequenza frizionale di elettrificazione delle sostanze comuni è indicata nella seguente tavola:
3. soluzione dei problemi pratica
La soluzione al problema include: Se le componenti sensibili della scarica elettrostatica (ESDS) sono esposte all'esterno durante produzione e la manutenzione, l'accumulazione della tassa dovrebbe essere impedita vicino a queste componenti e queste componenti dovrebbero essere protette da scarica elettrostatica durante l'imballaggio di metodo di stoccaggio e del trasporto. Ci sono molti modi impedire lo scarico statico. Il migliore modo è di soddisfare le richieste ed il metodo più a basso costo, questo metodo è differente per i prodotti differenti e le occasioni differenti.
4. zona protetta della scarica elettrostatica (EPA)
L'area della protezione della scarica elettrostatica (EPA), a volte citata come l'area di funzionamento sicuro, è al centro di qualsiasi misura di controllo della scarica elettrostatica. In questa area, gli elementi sensibili della scarica elettrostatica (ESDS) o i circuiti, o contenere delle componenti questo, possono lavorare sicuro perché il livello della tassa è regolato senza generare le tensioni offensive. Questa area contiene solitamente i banchi da lavoro o gruppi di lavoro, stazioni di lavoro, attrezzature di elaborazione quali le macchine alimentabili automatiche, o un'area di produzione. La portata del EPA deve essere segnata chiaramente ed è meglio da installare un recinto per impedire alla gente non autorizzata di entrare. I materiali con accumulazione minima della tassa statica dovrebbero essere utilizzati nell'area di EPA e la tassa può essere scaricata in terra in un modo controllato.
5. Sicurezza
Le macchine utensili e le attrezzature sono generalmente - disponibili all'interno del EPA. In questo ambiente, è pericoloso collegare un singolo oggetto o dispositivo direttamente alla terra. È per questo motivo che una resistenza di meno di 1M dovrebbe essere collegata in serie al collegamento della messa a terra del polso, del corridore e della banda del dito del piede. Un certo polsino che collega i conduttori a massa ha una tal resistenza su ogni estremità, in modo da anche se il polsino che collega il conduttore a massa è collegato al terminale di rete della a alimentare-sul prodotto per la riparazione, non c'è il pericolo. Il tester del filo di messa a terra del polso è uno strumento per controllare se la resistenza della resistenza è appropriata (se è troppo alto, è impossible da raggiungere il collegamento equipotenziale; se è troppo basso, un rischio per la sicurezza accadrà). Il filo di messa a terra di polsino dovrebbe essere fornito di spina che è incompatibile con altri incavi elettrici, che possono essere rimossi facilmente e possono essere rimossi facilmente in caso d'urgenza.
6. Lavoro pratico nelle zone di protezione della scarica elettrostatica
In una zona della protezione della scarica elettrostatica, le spese ed i potenziali non possono essere tenuti all'interno delle gamme ammissibili a meno che le specifiche di funzionamento precise siano seguite. Alcuni esempi dei problemi che possono indurre i problemi a comprendere introdurre i documenti, i recipienti di plastica, le tazze, ecc. in coperture di plastica antistatiche non statiche nelle aree della protezione della scarica elettrostatica e di usando i pulitori che possono danneggiare le caratteristiche elettrostatiche dei pavimenti o delle superfici di lavoro. Il personale responsabile dovrebbe essere formato adeguatamente non solo per imparare le procedure da seguire, ma anche per capire le ragioni per le quali devono essere seguiti. È inoltre utile conoscere i parametri pertinenti delle componenti che possono essere nociute a. Una persona speciale dovrebbe nominarsi per prendere la cura del mantenimento e del mantenimento dell'area della protezione della scarica elettrostatica ed allo stesso tempo, controlli l'applicazione dei regolamenti. Questi controlli dovrebbero anche essere controllati come componente della certificazione del sistema di gestione della qualità.
7. Trasporto e stoccaggio
Nel trasportare le componenti al piombo, la schiuma conduttiva è usata spesso. Ciò può impedire le più alte differenze di potenziale fra i perni componenti. Per le componenti in pacchetti in-linea doppi, i tubi che tende a dissipare statici sono usati spesso durante il trasporto in serie. Per le componenti del circuito, quando sono situati fuori dell'area della protezione di ESD, dovrebbero essere trasportati in una borsa proteggente elettrostatica o in una valigia conduttiva. Alcune borse d'imballaggio sono fatte dei materiali conduttivi, che possono assicurare che tutte le componenti siano allo stesso potenziale nelle circostanze stabili ed allo stesso tempo dissipano le cariche elettrostatiche che funzionano casualmente sulla borsa. Questo metodo non può essere usato per i circuiti con le batterie. In questo caso, una borsa d'imballaggio con un rivestimento materiale che tende a dissipare statico e uno strato esterno materiale conduttivo dovrebbero essere usati. Queste borse sono più costose ma assicurare la protezione eccellente per sia le componenti alimentate che unpowered. Similmente, le scatole conduttive con le guide per i circuiti fissi dentro non possono essere utilizzate con i circuiti accesi con i connettori nudi sui bordi.
8. Riparazione del campo
Un punto di collegamento elettrostatico dovrebbe essere messo sul prodotto da riparare sul sito, di modo che il tecnico di manutenzione può collegare la messa a terra del polsino prima dell'apertura della copertura del dispositivo. I pezzi di ricambio dovrebbero essere trasportati in borse o casse statico-schermate a meno che non contengano alle le componenti scarico sensibili elettrostatiche. Se il modulo sta funzionando in uno stato esposto, colleghi una stuoia statico-che tende a dissipare del pavimento al punto di legame elettrostatico del prodotto ed usarlo come superficie di lavoro.
9. Norme relative
Nel 1987, il Regno Unito ha fatto il suo primo tentativo di documentare le pratiche, sul risultato che è BS5783. Piuttosto che chiamandolo una norma circa che prove dovrebbero essere eseguite, è migliore chiamarlo un codice morale professionale. La seconda fase di questo lavoro è di tradurre questa norma in specificazione in un'organizzazione europea, di cui il numero è CECC 000151 ed il suo titolo è: «Specificazione di base: Protezione delle componenti sensibili statiche. Parte 1: Requisiti generali.» La norma è stata pubblicata nel 1991 ed è stata rinumerata come en 1000151 nel 1992. Le altre sezioni sono state pubblicate nel 1993 (parte due: requisiti degli stati di bassa umidità) e di 1994 (parte tre: requisiti delle aree pulite e della parte quattro: requisiti degli ambienti ad alta pressione). Il contenuto di queste sezioni è fuori dall'ambito di questo articolo. La norma non solo comprende i requisiti di installazione, di mantenimento e di ispezione delle misure descritte in dettaglio questo articolo, ma anche le prestazioni dettagliate del dispositivo di protezione di ESD stessa, compreso i metodi di prova. Lo sviluppo continuo della tecnologia e processi e l'esperienza accumulata nell'implementazione delle norme come pure l'uso molto diffuso di macchine e di impianti automatizzati, hanno condotto al miglioramento continuo di queste norme, compreso la razionalizzazione della loro struttura e la separazione di guide dell'utente dalle versioni standardizzate. Il lavoro della revisione è stato incluso nel forum internazionale organizzato dalla Commissione elettrotecnica internazionale. Le norme di recente sviluppato saranno pubblicate nell'IEC 1340 serie. C'è senza dubbio che questo è complementare alle norme europee.
