Tầm quan trọng của bảo vệ ESD
Có hai lý do khiến ESD khó kiểm soát trong môi trường sản xuất hiện đại.
Trước hết, ESD làm hỏng các linh kiện điện tử là hoàn toàn không thể phát hiện được. Để tạo ra một xả có thể nghe thấy một âm thanh "click" đòi hỏi khoảng 2000V tích lũy phí. Phí 3000V có thể cảm thấy giống như một cú sốc điện nhỏ. Chỉ 5000V mới có thể thấy tia lửa. . Các mạch thông thường như chip CMOS hoặc EPROM có thể bị hỏng bởi các điện thế ESD 250V và 100V, và các thiết bị mạch hiện đại hơn, bao gồm bộ vi xử lý Pentium, có thể bị tê liệt với tiềm năng 5V.
Thứ hai, nguyên nhân chính gây thiệt hại ESD thực sự xuất phát từ hành vi bình thường của nhân viên sản xuất mỗi ngày. Các ma sát chuyển động tự nhiên của các công nhân tại bàn làm việc sẽ tạo thành một tiềm năng 400 ~ 600V. Nếu chúng luôn tiếp xúc với PCB trong quá trình mở hoặc đóng gói thùng chứa chất nền bọt hoặc túi nhựa bong bóng, thì tích tụ điện tích trên bề mặt của cơ thể có thể đạt khoảng 26000V.
Mặc dù đây không phải là vấn đề với ESD, nếu các nhân viên trong dây chuyền sản xuất không tuân thủ nghiêm ngặt hệ thống điều khiển ESD, hoặc họ sử dụng thiết bị che chắn ESD bị lỗi, lắp đặt không đúng cách hoặc không được bảo vệ đầy đủ khi xử lý PCB hoặc các thành phần, sớm xuất hiện. vấn đề.
ESD đã không nhận được nhiều sự chú ý trong một thời gian dài, nhưng nó là một trong những nguyên nhân phổ biến gây thiệt hại cho bảng mạch và các thành phần trong lắp ráp điện tử. Mặc dù hầu hết các công ty sử dụng một số hình thức bảo vệ ESD, họ thường chỉ cung cấp một mức độ bảo vệ thấp hơn cho thiệt hại. Các nhà sản xuất luôn nhầm tưởng rằng họ đang sản xuất sản phẩm trong một môi trường khá an toàn cho ESD. Đây không phải là trường hợp.
Chính vì những lý do này mà ESD có chi phí hàng tỷ đô la cho ngành công nghiệp điện tử của thế giới mỗi năm về sản lượng và thất bại sớm. Do đó, việc bảo vệ ESD hiệu quả nên được coi là một trong những yếu tố quan trọng đối với năng suất và chất lượng sản phẩm, giống như bất kỳ phần nào khác của quá trình lắp ráp.
Gần đây, thiết bị ESD được sản xuất bởi một số nhà cung cấp đã có tiến bộ trong khả năng kết nối mạng và bảo vệ, cho phép kiểm soát chính xác và giám sát hiệu quả ESD. Nói một cách đơn giản, nó kết nối toàn bộ quá trình sản xuất bằng cách kết nối các sản phẩm bảo vệ ESD vào mạng, tự động đọc dữ liệu ESD quan trọng và phân tích nó với một máy tính tiêu chuẩn.
Hệ thống nối mạng này có thể phát hiện và ghi lại các sự kiện ESD cá nhân khi chúng xảy ra, cũng như tìm ra thời điểm và nơi chúng xảy ra (như bàn làm việc, ngày tháng và thời gian cụ thể) cho nghiên cứu tiếp theo. Ngoài ra, miễn là số sê-ri của sản phẩm cuối cùng không thành công được đưa ra, nó có thể liên kết lỗi trường với sự kiện ESD thực tế tại thời điểm nhà máy được sản xuất.
Mặc dù độ chính xác của quá trình xử lý ESD này rất cao, hệ thống bảo vệ nối mạng không thể giải quyết tất cả các vấn đề ESD bất kể khả năng của nó. Để thực sự kiểm soát nó, người dùng cần phải hiểu nguyên nhân gây thiệt hại ESD và cách thực hiện bảo vệ hiệu quả. Ví dụ, các yếu tố của một giải pháp ESD hợp lệ là gì? Loại thiết bị giám sát và bảo vệ ESD nào có sẵn? Làm thế nào tôi có thể kết nối tất cả chúng với một hệ thống vòng kín? Câu trả lời cho những câu hỏi này hoàn toàn có thể chấm dứt cuộc đấu tranh bất tận với ESD trong quá khứ.
Các nhà khai thác là mối đe dọa chính đối với các linh kiện điện tử nhạy cảm với ESD do thường xuyên truy cập vào vùng bảo vệ ESD được xác định (EPA), vì vậy bất cứ ai trong EPA phải mặc quần áo thích hợp như giày chống tĩnh điện, quần yếm và mắt cá chân. Vv Tất cả những điều này được thiết kế để ngăn chặn nhân viên mang phí trong khi nhà máy đang di chuyển.
Ngoài ra, trong quá trình lắp ráp và sau khi lắp ráp, PCB cũng phải được bảo vệ khỏi ESD trong quá trình vận chuyển. Có rất nhiều sản phẩm bao bì trên bàn, bao gồm túi che chắn ESD, bao bì vận chuyển và xe di động.
Phương pháp chính để bảo vệ PCB khỏi nguy cơ ESD chắc chắn là dây đeo cổ tay chống tĩnh do nhà điều hành mang, cho phép điện áp chảy chậm và an toàn từ người vận hành xuống đất thông qua điện trở lớn (thường là 1 MΩ). Vấn đề là toàn bộ ngành công nghiệp không giám sát và kiểm soát hiệu quả hoạt động của dây đeo cổ tay của nhà điều hành. Kết quả là, phương pháp bảo vệ ESD thường không có tác dụng gì cả.
Ví dụ, nhiều nhà sản xuất sử dụng máy kiểm tra tự động cho phép người vận hành chèn dây đeo cổ tay vào nó để thử nghiệm và sau đó đưa ra bằng chứng rằng họ đã vượt qua bài kiểm tra. Nhưng những gì chúng ta thường thấy là sau khi các nhà khai thác đi làm, họ ký tên trực tiếp và rời đi mà không cần kiểm tra. Hoặc họ thất bại trong bài kiểm tra, nhưng họ vượt qua bài kiểm tra một cách bất thường (chẳng hạn như sử dụng một bài kiểm tra khác). Nắm chặt dây đeo cổ tay bằng tay trần để đạt được sự tiếp xúc giữa da và mặt đất mong muốn). Do đó, phương pháp kiểm tra dây đeo cổ tay truyền thống không thể được truy tìm và dễ bị lạm dụng. Nó không cho nhà sản xuất biết khi nào nhân viên của anh ta không vượt qua bài kiểm tra, nhưng chỉ biết khi nào họ vượt qua bài kiểm tra.
Hiện nay có một máy kiểm tra dây đeo cổ tay tự động giải quyết những vấn đề này. Nó cũng tăng gấp đôi như một thử nghiệm giày và may mặc. Sản phẩm thu thập dữ liệu này cho phép nhân viên ESD của công ty ghi lại kết quả của chương trình kiểm tra dây đeo cổ tay trên máy tính với tính năng theo dõi đầy đủ. Giới tính. (chẳng hạn như ACL-750, ACL-780 kiểm tra tĩnh điện cơ thể người)
Mặc dù máy thử tự động là một bước tiến lớn nhưng nó không phải là một giải pháp hoàn toàn độc lập đối với vấn đề bảo vệ ESD. Điều này là do thiết bị kiểm tra dây đeo cổ tay chỉ kiểm tra hiệu suất dây đeo cổ tay tại điểm kiểm tra trên tường, nhưng không thực sự chạm vào sản phẩm. Kiểm tra ở phía bên của bàn làm việc.
Một nguyên nhân chính khác của ESD là nền tảng yếu của bàn làm việc và công cụ. Mặc dù các thiết bị nối đất như điểm nối đất, ghế làm việc, và miếng đệm tiêu hao ESD giữ tất cả các vật dụng trong EPA ở cùng một tiềm năng, có thể dễ dàng bỏ qua. Do đó, để tiếp tục thực hiện chương trình bảo vệ ESD, cần có phương pháp để liên tục theo dõi hiệu suất của ứng dụng thực tế của dây đeo cổ tay và các thiết bị ESD khác trong thời gian thực. Ngoài các thiết bị ESD tiêu chuẩn được mô tả ở trên, thiết bị giám sát ESD liên tục (có thể được sử dụng trong các sản phẩm ESD hoặc một thiết bị riêng biệt) là bắt buộc. Khi hiệu suất ESD vượt quá các thông số kỹ thuật an toàn ESD và các sự kiện ESD xảy ra, nó sẽ tự động. Gọi cảnh sát.
Một ưu điểm khác của một thiết bị như vậy là nó có thể nhanh chóng được phát hiện nếu một thiết bị ESD không hoạt động. Bất kỳ giải pháp bảo vệ ESD nào cũng không chỉ đảm bảo rằng nhân viên đào tạo hiểu và hiểu ESD, mà còn điều chỉnh hành vi của họ một cách an toàn ESD từ đầu đến cuối, đồng thời đảm bảo rằng tất cả các phương tiện được sử dụng để bảo vệ ESD thực sự đóng vai trò tương ứng. Chúng ta thường thấy rằng các nhà sản xuất đang sử dụng các thiết bị ESD hoàn toàn không hiệu quả hoặc thậm chí vô dụng, và họ không biết điều này chút nào; tương tự, chúng tôi cũng thấy rằng đôi khi các nhà sản xuất nghĩ rằng vấn đề ESD của họ là vì cơ sở bị lỗi, nhưng thực ra chính cơ sở đó hoạt động. Bình thường nhưng không hoạt động bình thường.