Schmalz

ESD (sähköstaattinen purkaus)

Sähköstaattinen purkaus (ESD) tarkoittaa äkillistä varauksen tasaantumista sellaisten esineiden välillä, joilla on erilainen sähköinen potentiaali.

Elektroniikka-teollisuudessa työkappaleet altistuvat valmistus- ja käsittelyprosessien aikana mekaanisen ja lämpökuormituksen lisäksi myös sähköstaattisten varausten vaaralle. Tämä tölkki voi johtaa useiden tuhansien volttien jännitteisiin. Nämä voivat purkautua hallitsemattomasti ja vaarantaa komponentit ja osat.

Sähköstaattisten purkausten syyt

Sähköstaattinen varaus aiheutuu kitkasta, kosketuksesta ja reititys-prosesseista. Materiaali, kuten muovit, tekstiilit tai metallit, varastoi sähkövarauksia, jotka purkautuvat äkillisesti, kun niitä kosketetaan tai lähestytään. Tämä prosessi on erityisen kriittinen elektroniikan teollisuudessa, sillä pienimmätkin jännitteet voivat tuhota herkkiä komponentteja.

Seurauksena on usein sähköllä, elektroniikalla ja optoelektronisilla komponenteilla olevan peruuttamattoman vaurioitumisen. Painetut piirilevyt (PCB), joissa on komponentteja, kuten metalli-oksidipuolijohdekenttäefektitransistorit (MOSFET) tai eristetyn portin bipolaaritransistorit (IGBT), ovat erityisen alttiita. Myös integroidut piirit (IC-sirut) ja puolijohteessa ja elektroniikan valmistuksessa käytettävät alustat ovat vaarassa. Potentiaalien nopea tasaantuminen aiheuttaa korkeita sähköjännitteitä, jotka voivat tölkki korjaamattomiin vikoihin kootuissa piirilevyissä ja niiden herkissä yksittäisissä komponenteissa.

ESD-suojauksen perusteet

Materiaalien sähköjohtavuus

Jotta elektroniikkakomponentit voidaan suojata tehokkaasti ESD-vaurioilta esimerkiksi käsittelyn aikana, käytettävien materiaalien sähkönjohtavuus on keskusasemassa. Koska nämä materiaalit ovat suorassa kosketuksessa työkappaleen kanssa, niiden on varmistaa, että sähköstaattisten varauksien purkaus on hallitusta ja vahingoittumattomaa.

Sähkönjohtavuus kuvaa materiaalin kykyä purkaus varauksia turvallisesti sen ominaisvastuksen avulla. Vastuksen arvosta riippuen tämä tapahtuu joko hyvin nopeasti - kuten johtavilla materiaaleilla - tai viiveellä ja ohjauksella, kuten on tyypillistä dissipatiivisille materiaaleille. Ratkaiseva tekijä on aina ominaisvastus, joka määrittää, millä nopeudella ja millä tavalla varauksien purkaus on turvallinen.

ESD-suojauksen vastusalueet

Materiaalin luokasta riippuen on olemassa erilaisia ominaisvastualueita:

  • Johtavat muovit ovat tyypillisesti103-105Ω:n välillä, ja niiden avulla varaukset voidaan purkaus hyvin nopeasti.
  • Dissipatiiviset materiaalit ovat välillä106-109Ω ja varmistavat hallitun, vahingoittumattoman purkautumisen. Schmalzin käyttämät materiaalit NBR-ESD ja HT1-ESD kuuluvat juuri tälle alueelle ja varmistavat siten turvallisen jännitteen purkautumisen työkappaleeseen.
  • Antistaattisilla materiaaleilla on huomattavasti korkeammat arvot1010 ja1012 Ω:n välillä, ja ne toimivat ensisijaisesti varauksen kertymistä vastaan ilman, että ne itse voimakkaasti hajottavat varausta.

Johtavuuden testausmenetelmä

Piste-maasta-mittaus on yksi erityinen tapa todentaa purkauskapasiteetti ottaen samalla huomioon ominaisvastus. Tämän mittauksen perusteella voidaan määrittää alue, jolla koko järjestelmän resistanssi on vaakasuorassa. Erityisten resistanssimittareiden avulla voidaan määrittää mittauspisteen (1) ja järjestelmän maadoituspisteen (maapotentiaali) (2) välinen purkausvastus.

Herkkä elektroniikka täydellisesti käsitelty - Minimoidut jäljet, maksimoitu ESD-suojaus

Elektroniikan valmistuksessa ei ole toista mahdollisuutta. Yksi pieni jälki, yksi staattinen purkaus, ja kokonaiset erät ovat pilalla. Ei meillä!

HT1-ESD-materiaalia käyttävät innovatiiviset imukuppimme ratkaisevat nämä ja monet muut haasteet: Ne suojaavat työkappaleita ei-toivotuilta merkinnöiltä ja ESD-vaurioilta. Imukuppiemme avulla hyödyt seuraavista:

  • Puhtaat pinnat
  • Maksimaalinen komponenttien turvallisuus
  • Luotettavuus korkeassa lämpötilassa
  • Järjestelmän korkea käytettävyys ja kustannustehokkuus

Laajan materiaalikehitysosaamisemme ansiosta imukupin materiaali HT1-ESD edustaa huipputeknologiaa ja asettaa uusia standardeja elektroniikan valmistuksessa.

Lisätietoja materiaalista HT1-ESD

ESD-suojaussymboli

Sopivat materiaalit on usein merkitty ESD-suojaus-symbolilla paremman kohdistuksen varmistamiseksi. Tämä symboli osoittaa, että tuote soveltuu ESD-suojaukselle ja suojaa luotettavasti muita komponentteja sähköstaattiselta purkaukselta (ESD).

Sähköstaattisesti suojattu alue (EPA)

Jotta voidaan varmistaa, että ESD-suojaus ei ole varmistettu ainoastaan materiaali- ja testausmenettelyissä, vaan että se toteutetaan johdonmukaisesti myös käytännön työympäristössä, tarvitaan selkeästi määriteltyjä alueita ja koordinoituja toimenpiteitä.

ESD-suojaus, lyhyesti EPA (Electrostatic Protected Area), on erityinen työalue, jossa kaikki materiaalit, työkalu ja työlaitteet on suunniteltu sähköä johtaviksi. Tähän kuuluvat dissipatiiviset lattiat, maadoitusjärjestelmät, ESD-yhteensopivat vaatteet ja pakkaus. Tavoitteena on estää ja purkaus sähköstaattiset varaukset hallitusti, jotta herkät komponentit, kuten painettu piirilevy, puolijohde tai optoelektroniset komponentit, ovat luotettavasti suojattuja.

ESD-suojaus teollisuudessa ja tuotannossa

ESD-suojaus on olennaisen tärkeää elektroniikan teollisuudessa. Herkät piirilevyt, jotka sisältävät MOSFETien ja IGBT:iden kaltaisia komponentteja, ovat erittäin alttiita sähköstaattiselle purkaukselle ja vaativat luotettavaa suojausta kaikissa käsittelymenetelmissä.

Usein kysytyt kysymykset

Miten ESD-suojaus toimii?

ESD-suojaus toimii joko estämällä sähköstaattiset varaukset tai purkamalla ne hallitusti käyttämällä sopivia materiaaleja ja maadoitusjärjestelmiä. Käytettävien materiaalien sähkökäyttäytyminen on keskuksessa, kun elektronisia komponentteja suojellaan tehokkaasti ESD-vaurioilta.

Miksi ESD-suojaus on tärkeää?

ESD-suojaus on tärkeää, koska jo muutaman sadan voltin jännite voi riittää vahingoittamaan elektroniikan komponentteja. Ilman ESD-toimenpiteitä on vaarana tuotteen tuotantokatkokset, laatuongelmat ja korkeat kustannukset reklamaatioiden vuoksi. Komponentit suojataan luotettavasti ESD-yhteensopivilla materiaaleilla ja suojavyöhykkeillä.

Milloin tarvitset ESD-suojaus?

ESD-suojaus on tarpeen kaikkialla, missä käsitellään, kuljetetaan tai varastoidaan herkkiä elektroniikan komponentteja, kuten puolijohteita, painettuja piirilevyjä tai antureita. Se estää hallitsemattomien purkausten aiheuttamat vahingot erityisesti elektroniikan valmistuksessa, laboratorioissa ja automatisoiduissa tuotantoprosesseissa.

Mitä tarkoittaa ESD-kykyinen?

ESD-ominaisuudet tarkoittavat materiaaleja tai tuotteita, jotka voivat purkaus sähköstaattisia varauksia ohjauksella ja vahingoittumattomasti. Tämä suojaa luotettavasti herkkiä elektroniikan komponentteja vaurioilta.

Mikä on ESD-pakkaus?

ESD-pakkaus suojaa elektronisia komponentteja sähköstaattisilta purkauksilta kuljetuksen ja laakeroinnin aikana. Se koostuu johtavista tai haihduttavista materiaaleista, jotka tekevät purkauksia ohjauksella ja suojaavat samalla herkkiä komponentteja sähköä ulkopuolella.

Miten ESD-materiaalia testataan?

ESD-materiaali testataan pisteestä maahan -mittauksilla. Tällöin mitataan pinnalla olevan tietyn pisteen ja maan välinen sähkövastus. Näin määritetään, purkautuvatko varaukset turvallisesti ja asianmukaisesti standardien mukaisesti.

Mitkä ovat ESD-suojauksen tärkeimmät standardit?

Keskus-standardiksi on määritelty IEC/DIN EN 61340-5-1, jossa määritellään vaatimukset sähköstaattisilta kentiltä suojautuvien alueiden (EPA) materiaaleille, työpaikoille ja prosesseille. Lisäksi on olemassa täydennysstandardeja, joissa määritellään testausmenettelyjä ja erityisiä sovelluksia koskevia lisävaatimuksia.

Schmalz Companies

Select your Schmalz Company in one of the following regions:

Regions

Your region is not listed?

Schmalz maintains an international sales network with sales partners in over 80 countries. Please select a language for our international website.

URL-osoite, jota yrität käyttää, ei ole oikeassa kieli- tai maakontekstissa.

Tiliin liittyvä myymälän kanava ei vastaa pyydetyn URL-osoitteen kanavaa. Jos haluat tarkastella hintoja tai tehdä tilauksen, vaihda käyttäjäkohtaiseen kanavaan.

0 tuotteet lisätty onnistuneesti ostoskoriin

Mene ostoskoriin