정전기 방전 (ESD)

정전기는 마찰, 접촉 및 라우팅 공정으로 인해 발생합니다. 플라스틱, 섬유 또는 금속과 같은 재질은 전하를 저장하고 있다가 접촉하거나 접근하면 갑자기 방전됩니다. 이 공정은 아주 작은 전압으로도 민감한 부품을 파괴할 수 있기 때문에 전자 제품 산업 분야에서 특히 중요합니다.

그 결과 전기식, 전자식 및 광전자 부품에 돌이킬 수 없는 손상이 발생하는 경우가 많습니다. 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET) 또는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)와 같은 부품이 장착된 인쇄기판(PCB)이 특히 취약합니다. 반도체 산업 및 전자 제품 제조에 사용되는 IC 칩(집적 회로)과 기판도 위험에 노출되어 있습니다. 전위가 급격하게 균등화되면 높은 전기식 전압이 발생하여 조립된 회로 기판과 민감한 개별 부품에 돌이킬 수 없는 결함이 발생할 수 있습니다.

재질의 전기식 전도성

예를 들어 핸들링 중에 전자 부품을 ESD 손상으로부터 효과적으로 보호하려면 사용되는 재질의 전기 전도도가 중앙 역할을 합니다. 이러한 재질은 작업물과 직접 접촉하기 때문에 정전기가 제어되고 손상 없이 방전될 수 있도록 보장해야 합니다.

전기식 전도도는 비저항을 통해 전하를 안전하게 방전하는 재질의 능력을 나타냅니다. 저항 값에 따라 전도성 재료의 경우처럼 매우 빠르게 방전이 일어나거나 방산성 재료의 경우처럼 지연되고 제어된 방식으로 방전이 일어납니다. 여기서 결정적인 요소는 항상 비저항이며, 이는 전하가 어떤 속도와 방식으로 안전하게 방전되는지를 결정합니다.

ESD 보호의 저항 범위

재질 등급에 따라 비저항 범위가 다릅니다:

• 전도성 플라스틱은 일반적으로^{103Ω에서105Ω} 사이이며 전하가 매우 빠르게 방전될 수 있습니다.
• 분산성재질은^106~109Ω 범위이며 제어되고 손상 없는 방전을 보장합니다. 슈말츠가 사용하는 NBR-ESD 및 HT1-ESD 재질은 이 범위 내에 정확히 속하므로 작업물에서 안전한 전압 방전을 보장합니다.
• 정전기방지 재질은 ^1010~1012Ω 사이에서 상당히 높은 값을 나타내며, 전하 자체를 강하게 방출하지 않고 주로 전하 축적을 방지하는 역할을 합니다.

전도성 테스트 방법

"지점 대 접지" 측정은 비저항을 고려하면서 방전 용량을 확인할 수 있는 특별한 방법 중 하나입니다. 이 측정을 기반으로 전체 시스템의 저항이 수평을 이루는 범위를 식별할 수 있습니다. 특수 저항 측정기를 사용하면 측정 지점(1)과 시스템의 접지 지점(접지 전위)(2) 사이의 방전 저항을 설정할 수 있습니다.

적합한 재질에는 더 나은 정렬을 위해 ESD 보호 기호가 표시되어 있는 경우가 많습니다. 이 기호는 제품이 ESD 보호에 적합하고 정전기 방전으로부터 다른 부품을 안정적으로 보호한다는 것을 나타냅니다.

ESD 보호가 재질 수준과 테스트 절차에서 보증될 뿐만 아니라 실제 작업 환경에서도 일관되게 구현되도록 하려면 조정된 조치와 함께 명확하게 정의된 지역이 필요합니다.

ESD 보호 구역 또는 줄여서 "EPA(정전기 보호 구역)"는 모든 재질, 툴 및 작업 장비가 정전기 방지가 가능하도록 설계된 특수 작업 범위입니다. 여기에는 정전기 방지 바닥, 접지 시스템, ESD 준수 의류 및 패키징이 포함됩니다. 인쇄기판, 반도체 또는 광전자 부품과 같은 민감한 부품을 안정적으로 보호하기 위해 정전기를 제어된 방식으로 방지하고 방전하는 것이 목표입니다.

전자 제품 산업 분야에서는 ESD 보호가 필수적입니다. MOSFET 및 IGBT와 같은 부품이 포함된 민감한 PCB는 정전기 방전에 매우 취약하기 때문에 모든 핸들링 과정에서 안정적인 보호가 필요합니다.