Защита от электростатических разрядов (ESD) при производстве электронных устройств

В статье рассмотрены вопросы, касающиеся цели ЭСР (ESD) защиты при обороте чувствительных к электростатическому компонентами в электронной промышленности, а также базовое и расширенное оснащение рабочего места на участке защищенном от электростатических зарядов.

Вопрос формирования и распространения электростатического заряда, как импульса переноса энергии между двумя точками с разными потенциалами, с каждым днем формирует все новые вызовы для отрасли производства и оборота чувствительных к электростатическому явлению компонентов (ЧЭСР).

УСОВ маркер

Все более чувствительные к электростатическому заряду компоненты входят в производственные процессы предприятий, требующие особых условий оборота и актуализируя тему антистатической защиты. Пример: RF компоненты имеют порог чувствительности 35 V. Малейшего неосторожного прикосновения будет достаточно, чтобы частично или полностью вывести из строя компонент.

Основная цель любой системы ЭСР (ESD) защиты заключается в том, чтобы сократить процент брака выпускаемой продукции, возникающего по причине появления и распространения неуправляемого электростатического разряда, а также воздействия электромагнитных полей.

На данный момент можно выделить некоторые особенности процесса усиления мер по безопасному производству, упаковке, транспортировке, хранению, монтажу ЧЭСР компонентов, а также актуальные проблемы отрасли:

  • Развитие компонентной базы ускоряется с каждым годом.
  • Пороговая чувствительность компонентов к электростатическому разряду и воздействию ЭМИ полей увеличивается.
  • Привычная система оснащения и контроля качества не гарантирует допустимый уровень брака.
  • Квалификация специалистов работающих с ЧЭСР компонентами зачастую не соответствует необходимому уровню понимания проблемы.
  • Руководительский состав должен быть осведомлен о проблеме.
  • Нерациональная экономия на модернизацию участков производств.
  • Зачастую ошибочный расчет рисков.

При разработке программы ЭСР оснащения важно учитывать следующий факт, что ESD защита – это комплекс мер, и каждый ее элемент сокращает риск выхода из строя ЧЭСР компонентов как на ранних стадиях производства, так и при работе готовых изделий.

Уровень брака

Неконтролируемый электростатический разряд может негативно повлиять на дальнейший функционал и в итоге привести к раннему выходу из строя готового изделия.

Элементы ESD-защиты, требующие в равной степени особого внимания «ЭСР координатора» при проведении внутреннего ЭСР аудита:

1.       Антистатическая рабочая поверхность.

2.       Индивидуальная ЭСР защита.

3.       Антистатические напольные покрытия.

4.       Упаковка и хранение компонентов.

5.       Ионизация.

6.       Приборы контроля. Документирование результатов.

Элементы ESD-защиты

 

Базовое и расширенное оснащение рабочего места на участке защищенном от электростатических зарядов

Информация, необходимая для ознакомления перед началом мероприятий ESD-защиты:

  • ГОСТ IEC_61340-5-1-2019 «Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Общие требования».
  • ГОСТ Р 53734.5.1 «Электростатика Часть.2 Руководство к применению».
  • ГОСТ 5312467 «Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Требования к упаковке изделий, чувствительных к электростатическим разрядам».
  • ГОСТ-53734.2.1-2012 «Методы испытаний. Способность материалов и изделий рассеивать электростатические разряды».
  • Стандартные методы испытаний для специальных случаев применения. Электрическое сопротивление покрытий и готовых полов.
  • Электростатика. Часть 4-7. Методы испытаний для прикладных задач. Ионизация.

Существуют следующие рекомендации по оснащению антистатических рабочих мест: при работе с ЧЭСР-компонентами необходимо использовать антистатический браслет и антистатическую рабочую поверхность.

Важно помнить, что на УЗЭ все должно быть подключено через отдельные точки заземления, в свою очередь выходящие на общую шину заземления. Делать это необходимо во избежание повышения разницы потенциала.

В частности, пример неправильного оснащения: браслет подключается к поверхности настольного ESD коврика и впоследствии заземляется на контур заземления.

При оснащении участков необходимо соблюдать систему контроля образования и распространения электростатического разряда, используя проводящие и диссипативные (рассеивающие) материалы и стараясь избегать нахождения на УЗЭ обычного пластика и прочих диэлектрических материалов.

Оснащение рабочего места – один из самых важных элементов системы антистатической защиты УЗЭ.

Элементы оснащения рабочих мест

Необходимое Рекомендованное
 

 

 

Антистатический браслет

 

 

Антистатический настольный коврик

Антистатический настольный коврик
 

 

Упаковка. Антистатический пакет

Упаковка. Антистатический пакет
 

Напольное покрытие: антистатический линолеум

 Напольное покрытие: антистатический линолеум
Напольное покрытие: эпоксидное покрытие, линолеум Напольное покрытие
Антистатический ESDcтол + антистатический коврик на стол Антистатический настольный коврик Антистатический ESD-cтол
 

PP ESD-стул

PP ESD-стул
Индивидуальная защита: антистатический браслет, халат, обувь, перчатки

 

Индивидуальная защита
Инструменты (пинцеты, паяльные жала и т.д.) Инструменты
Упаковка для использования в УЗЭ: антистатический пакет (ESD) антистатический пакет (ESD)
Упаковка для перемещения вне УЗЭ. Металлизированный пакет S или F класса. Металлизированный пакет S или F класса
Ионизатор. При работе с диэлектриками (текстолитовыми платами) Ионизатор. При работе с диэлектриками

 

Важно помнить, что правила оборота компонентов требуют особого контроля и внимания не только со стороны персонала непосредственно работающих с компонентами. Но также необходим контроль образования и распространения электростатического разряда при работе SMD-линий.

Для производства высококачественной электронной продукции необходимо обеспечить комплекс защитных мер, направленных на повышение качества и предупреждения разрушения компонентов  – защита компонентов от электростатического разряда один из них.

В рамках программы обеспечения ЭСР-защиты в организации должна быть создана служба ESD-контроля в составе структуры службы контроля качества, выполняющая полный спектр мероприятий (ESD-программа). Такая программа должна действовать непрерывно, включать обучение, применение подходящих мер защиты, инструментов и средств измерения. Разработка и применение ESD-программы позволит существенно снизить издержки, связанные с дефектами производства высокотехнологичной электронной продукции.

 

195027, г. Санкт-Петербург, пр. Шаумяна, д. 4, к. 1, БЦ «Аврора-сити», оф. 210

тел.: +7 (812) 334-55-66

111123, г. Москва, шоссе Энтузиастов, д. 56, стр. 32, оф. 361

тел.: +7 (495) 632-02-92, (495) 775-84-37

e-mail: pribor@pribor.ru, moscow@pribor.ru

https://pribor.ru

Author: admin