ESD - Jak chronić elektronikę przed wyładowaniami elektrostatycznymi?

Skrót ESD w kontekście elektroniki możemy tłumaczyć na dwa sposoby: Elecrostatic Sensitive Device, czyli urządzenia wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne, ale również jako Electostatic Discharge, czyli po prostu wyładowania elektrostatyczne. Ochrona ESD to zbiór zasad i norm, które pozwalają zabezpieczyć wrażliwe komponenty przed wystąpieniem tych zjawisk. Sprawdźmy, w jaki sposób producenci starają się chronić urządzenia z grupy ESD.

Ryzyko wystąpienia wyładowań elektrostatycznych

Przez ostatnie dekady obserwujemy stopniową miniaturyzację sprzętu elektronicznego. Producenci starają się umieścić niezbędne komponenty na coraz mniejszej przestrzeni. Pozwala na to nowoczesna technologia umożliwiająca bardzo precyzyjną produkcję PCB jak róznież montaż płytek PCB. Postępująca miniaturyzacja prowadzi do większego zagęszczenia czułych komponentów na małej przestrzeni. To zwiększa ryzyko wystąpienia zwarć oraz wyładowań elektrostatycznych. W związku z tym, ochrona ESD to ważne zadanie stojące przed wszystkimi producentami elektroniki.

Radykalna kontrola na każdym etapie produkcji

Ryzyko pojawienia się wyładowań elektrostatycznych zależy od wielu czynników, począwszy od projektu płytki, poprzez wilgotność i temperaturę powietrza, a kończąc na niewłaściwym doborze odzieży ochronnej, która może doprowadzić do wyładowań ESD. Ryzyko rośnie również na skutek wykorzystania niektórych tworzyw syntetycznych.

Produkcja elektroniki jest zagrożony wystąpieniem wyładowań elektrostatycznych przez cały czas. W związku z tym, kontrola mająca na celu obniżenie tego ryzyka, musi być kompleksowa i ukierunkowana na wszystkie etapy produkcji. Bez wątpienia jest to trudne zadanie, które wymaga wprowadzenia określonych norm oraz zasad postępowania na linii produkcyjnej.

Strefy EPA do montażu i obróbki komponentów z grupy ESD

Podstawowym działaniem mającym na celu ochronę ESD jest wprowadzanie stref EPA, czyli stref wolnych od wyładowań elektrostatycznych. Może to być wydzielony obszar pomieszczenia lub odrębne pomieszczenie z bramkami kontrolnymi. We wnętrzu strefy EPA, maksymalne natężenie pola elektrycznego nie przekracza 100 V/cm. Za sprawą takich stref możliwe jest wykluczenie ryzyka błędów w początkowej fazie produkcji, których nie można zweryfikować na późniejszych etapach. Co więcej, pracownicy oddelegowani do pracy w strefie EPA muszą zostać wyposażeni w specjalną odzież ochronną wykonaną z materiałów, które nie zwiększają ryzyka wystąpienia wyładowań ESD.

Jakie efekty przynosi rzetelna ochrona ESD?

Wprowadzenie restrykcyjnych zasad obróbki elementów narażonych na wyładowania elektrostatyczne pozwala znacząco zredukować ryzyko defektów w procesie produkcyjnym. Należy zwrócić uwagę, że drobne mankamenty wychodzą dopiero po wprowadzeniu produktu na rynek, co oznacza ogromne straty poniesione przez producenta. Staranna ochrona ESD pozwala uniknąć takich problemów, a co za tym idzie, zredukować straty wynikające z kosztów reklamacji i napraw wyrobów elektronicznych.