Hogyan biztosítják az ESD-védelem feltételeit javítás során?

Javítás közben az ESD-védelem feltételeit elektrosztatikusan védett munkaterülettel, megfelelő földeléssel, ESD-védő ruházattal és lábbelivel, csuklópánttal, antisztatikus munkaasztallal és alátétekkel, valamint szabályozott munkafolyamatokkal biztosítják. Az elektrosztatikus kisülés, azaz Electrostatic Discharge, egy rendkívül gyors elektromos töltés áramlás a potenciál különbség kiegyenlítése végett.

A javítómérnököknek ESD-védelmi csuklópántot kell viselniük, hogy megakadályozzák, hogy az emberi statikus elektromosság elpusztítsa a chipeket. Kérjük, hogy az összes elektrosztatikusan érzékeny alkatrészt elektrosztatikusan védett területen kezelje.

Miért szükséges az ESD-védelem javítás közben?

Az elektrosztatikus kisülés megváltoztathatja egy félvezető eszköz elektronikai tulajdonságait, megrongálva vagy teljesen tönkretéve azt, illetve megzavarhatja egy elektronikai rendszer működését. Az elektronikai eszközök és azok alkotórészei, - mint pl. az integrált áramkörök, FET-ek, SMD alkatrészek - nagyon alacsony feszültség változás hatására is károsodhatnak.

Az ESD által okozott kár nem mindig azonnal jelentkezik. A károsodás késlekedhet, és később hibás működés, adatvesztés vagy más meghibásodások formájában mutatkozhat meg.

A sztatikus kisülés hatására bekövetkező meghibásodások jelentkezhet azonnali működésképtelenségként, vagy üzemzavarként, de előfordulhat, hogy a károsodás csak későbbi (használat közbeni) működési bizonytalanságot okoz. Az ESD kisülése a látható hatások mellett láthatatlan is lehet, mivel a kisülés akár észrevétlenül zajlik le, de a következményei hosszú távon súlyosak lehetnek.

Az elektronikai termékek kezelése, gyártása során fellépő sztatikus elektromosság komoly veszélyeket jelenthet az előállított eszközökre, beépítésre kerülő alkatrészekre, a javított berendezésekre. Hiányos ESD védelem esetén az elektrosztatikus feltöltődés figyelmen kívül hagyása jelentős minőségi problémákhoz vezethet, amelynek utólagos kiszűrése és javítása gyakran nehézkes és költséges.

Hogyan alakul ki a statikus töltés?

A statikus feltöltődés akkor jön létre, amikor két különböző anyag súrlódik egymással, például egy műanyag felület dörzsölése során, amely elektronok átvitelét eredményezi. Ezáltal elektromos töltés halmozódik fel, amely a felületen marad vagy más tárgyakra is átvihető, amikor azok érintkeznek.

Általában két anyag érintkezése és szétválása hozza létre. Lehetnek hasonló vagy eltérő anyagok - az eltérő anyagok magasabb sztatikus töltést generálnak.

A káros feszültség leggyakrabban az anyagok súrlódásakor, az érintkező felületek szétválasztásakor keletkező töltésszétválás, ill. a feltöltött anyagok által létrehozott influencia révén jön létre. Mindez például egy termék hagyományos asztal felületről való felemelésével is keletkezhet, vagy akár a veszélyeztetett alkatrészeket kezelő személy székről való felállásával.

Bármilyen meglepő, a legnagyobb kockázatot az ember jelenti. Az ESD érzékeny munkahelyeken a dolgozók által végzett mozgások (dörzsölés, lépés, érintés, elengedés stb.) komoly kockázati potenciált hordoznak magukban és akár néhány ezer voltos feszültségeket is okozhatnak.

Általánosságban elmondható, hogy az emberi test statikus elektromosságát három feltétel idézheti elő:

• Száraz levegő: Könnyebben keletkezik statikus elektromosság légkondicionált környezetben hosszú időn keresztül.
• Könnyen statikus elektromosságot okoz azok számára, akik vegyi szálas ruhákba öltöznek: A vegyi szálas ruhák és az emberi test közötti tárgyi súrlódás statikus elektromosságot hoz létre.
• A száraz bőrön könnyebben keletkezik statikus elektromosság: A száraz bőrű ember bőrfelületén kevesebb víz van, így a vezetőképesség csökken, és a statikus elektromosság nem könnyen szabadul fel.

A statikus feltöltődés számos tényezőtől függ: munkaruházat, munkavédelmi cipő anyaga, a légköri páratartalom és a talaj. A feltöltődött felületek szennyeződéseket vonzanak, amelyeket nehéz eltávolítani.

Az ESD-védett javítási terület kialakítása

A kisülésre érzékeny alkatrészek (ESDS) csak ESD védett területen (EPA) kezelhetők. Az ESDS alkatrészek védelméhez speciális technikai környezet szükséges.

Ez magában foglalja az elektrosztatikusan védett helyeket (EPA), az ESD-védett munkaruházatot és munkavédelmi cipőt. A termékek, eszközök biztonságos gyártása, kezelése miatt az elektronikai üzemek, szervizek számára kiemelten fontos olyan ESD program összeállítása, EPA területek kialakítása, ESD védett eszközök használata, és nem utolsósorban a dolgozók ESD védelmi képzése, amely révén elkerülhető a sztatikus feltöltődésből eredő károsodás.

Az ESD szempontjából védett munkaállomás célja, hogy a javításban részt vevő személy, a munkafelület, a szerszámok, a berendezés és az alkatrész lehetőleg azonos elektrosztatikus potenciálon legyen. A gyárakban a munkások, munkavédelmi termékek, a munkaasztalok, munkaterek és eszközök, mind azonos potenciálra vannak kényszerítve, hogy elkerüljék az elektromos kisülés okát, a potenciálkülönbséget.

A munkaállomást tisztán és tágasan kell tartani, hogy a javító ne érintkezzen felesleges, feltöltődő anyagokkal, és az érzékeny alkatrészek mozgatása ellenőrzött körülmények között történjen.

A javítás előtti biztonságos előkészítés

Vegyen le minden fém vagy könnyen karcolódó tárgyat a kezéről (például gyűrűket, órát, kabátot stb.) Ne dolgozzon olyan területen, ahol könnyen keletkezhet statikus elektromosság (például szálas szőnyeg vagy gyapjú zokni viselése stb.)

Tartsa a munkaállomást tisztán és tágasan, és ne legyen a közelben szálas szőnyeg. Ha lehetséges, kérjük, használja az antiektrosztatikus padlóbetéteket és az asztali betéteket.

A javítás előtt kapcsolja ki a számítógépet, amíg a tápellátást jelző LED-kijelző ki nem alszik, majd húzza ki a hálózati adapter kábelét. Az alsó burkolat leszerelése után az első lépés az akkumulátor csatlakozójának kihúzása (ha ez egy reteszes kialakítás), majd az akkumulátor kábelének eltolása az akkumulátor áramellátásának leválasztásához (nem hordozható akkumulátoros kialakítás esetén).

Nyomja meg és tartsa lenyomva a bekapcsológombot 15 másodpercig, hogy megerősítse, hogy a számítógép állapota nulla potenciál, majd megkezdheti a javítást.

Földelés és töltéselvezetés

A megfelelő földelés biztosítja, hogy a statikus töltések levezetésre kerüljenek, így megelőzhetőek a kisebb, de annál komolyabb problémák, amelyek a termékek későbbi meghibásodásához vezethetnek. Földelés kialakítása ESD védelem szempontjából a földelés kialakítása kulcsfontosságú.

Biztosítsuk az emberi földelést csuklópánton, cipőn, padlón keresztül. Ha az antisztatikus eszközök önmagukban nem elegendőek a feltöltődés ellen, földelőkábelekkel, csapokkal vagy bilincsekkel lehet földelni (ellenőrzött módon vezetni) a leggyakoribb kisülési forrásokat.

A levezetés és semlegesítés földeléssel, ionizálással valamint vezetőképes és elektrosztatikusan levezetőképes anyagok használatával történik. A statikus feltöltődés csökkentését a sztatikus töltődési folyamatok mérséklésével és kiiktatásával, a folyamatok és anyagok azonos elektrosztatikus potenciálon való tartásával, és megfelelő földelési utak biztosításával lehet elérni.

Csuklópánt használata

A vezetőképes csuklópánt a javító testén felhalmozódó töltés ellenőrzött elvezetését segíti. A munkatársak számára kötelező a vezetőképes cipő és csuklópánt viselése, hogy minimalizálják a statikus feltöltődést.

A csuklópántot a javítás megkezdése előtt kell használni, és az ESD-védett munkafelülethez, illetve a kialakított földelési rendszerhez kell csatlakoztatni. Az ESD-védő ruházat, ESD-lábbeli és ESD-kesztyű fő feladata, hogy a feltöltődést a minimumra csökkentse.

ESD-védő ruházat, lábbeli és kesztyű

A védelem egyik alapja az ESD-védő ruházat használata. Viseljünk begombolt disszipatív ruházatot, köpenyt.

Az antisztatikus ruházat a legmegbízhatóbb védelem az ESD ellen. Ahogy már említettük, az elektrosztatikus feszültség egyik fő generátora maga az emberi test, ezért a kisülések elleni védelem legfontosabb eleme az antisztatikus ruházat és lábbeli.

Az ESD-kompatibilis munkaruhák egyértelműen jelöltek, és teljesen fedik a testet. A ponttól pontig mért ellenállás kevesebb mint 1012 Ω az egész felületen.

A vezető szálak eloszlatják a töltést a földbe, így megelőzve a statikus feltöltődést. Az antisztatikus ruházat speciális kémiai kezeléssel ellátott felülettel rendelkezik, amely képes eloszlatni az elektrosztatikus töltéseket.

Az antisztatikus kesztyűk felületén szénhidrogénszálak találhatók, amelyek megakadályozzák az izzadság átjutását az elektronikai alkatrészekre. Ne feledje azt is, hogy a töltés felhalmozódhat a ruhák felületén, ezért azt ellenőrzött módon kell eltávolítani.

Az ESD munkavédelmi cipő megvédi az elektronikai eszközöket és áramköröket már alacsony feltöltődés okozta sérülésektől is. A nem megfelelő vezetőképességű cipők növelik a feltöltődés esélyét.

Az antisztatikus cipő közepes feltöltődéstől véd. Az antisztatikus védőcipő számos iparágban használható, míg az ESD cipő elsősorban elektronikai gyárakban, laboratóriumokban, robbanásveszélyes környezetben.

Antisztatikus munkaasztal, szék és alátét

Az antisztatikus eszközök feladata, hogy megakadályozzák a feltöltődést, ezáltal megakadályozzák a szikrák keletkezését, a kisüléseket és szélsőséges esetekben a robbanást.

Az ilyen munkahelyeken antisztatikus asztalokat, székeket, speciális padlóburkolatokat és szőnyegeket talál, az alkalmazottak pedig antisztatikus ruházatot, cipőt és néha egyéb kiegészítőket, például csuklópántokat is kapnak.

Az apró elektronikai alkatrészeket gyakran ülő pozícióban szerelik össze, ezért ilyenkor fontos, hogy maga a szék is védjen az ESD események ellen. A legtöbb poliuretán műhelyszék antisztatikus tulajdonságokkal rendelkezik.

Az antisztatikus szőnyegek elengedhetetlenek, hogy csökkentsék a statikus feltöltődést, és biztonságos munkakörnyezetet biztosítsanak. A szőnyeget úgy válassza ki, hogy az ellenálljon a ráömlő vegyszereknek, olajoknak vagy savaknak.

Egyes szőnyegekhez földelő karkötők és hevederek is tartoznak. Ha lehetséges, kérjük, használja az antiektrosztatikus padlóbetéteket és az asztali betéteket.

ESD-védett szerszámok és segédberendezések

A termékek, eszközök biztonságos gyártása, kezelése miatt az elektronikai üzemek, szervizek számára kiemelten fontos az ESD védett eszközök használata. Használjunk ESD minősített munkavédelmi termékeket, padlózatot, bútorokat, sarokpántokat, csuklópántokat, antisztatikus szőnyegeket, kárpitokat és szerszámokat.

Az ESD-védő eszközök, mint az ionizáló légtisztítók, csökkenthetik a statikus töltések mennyiségét, és biztonságosabb környezetet teremthetnek az érzékeny elektronikai alkatrészek számára.

Az ESD-védelmi programnak ki kell terjednie a munkaállomáson használt valamennyi tárgyra, mert a töltés emberi testen, szerszámon, asztalon vagy más berendezésen is tárolódhat, majd az integrált áramkörre vagy elektromos alkatrészekre is átterjedhet.

Az alkatrészek kezelése és csomagolása

Mielőtt kinyitná az elektrosztatikusan érzékeny alkatrészek csomagját, és készen állna az alkatrész számítógépre történő szerelésére, ne vegye ki azt az elektrosztatikus feltöltődést gátló tasakból. Előbb engedje ki a statikus elektromosságot a testéből.

Az érzékeny alkatrészeket nemcsak a gyártás, hanem a szállítás és a javítás során is védeni kell, hogy elkerüljük a sérüléseket. Csak tanúsítvánnyal rendelkező ESD védett csomagoló - és szállítóanyagokat alkalmazzunk.

Ha elektrosztatikusan érzékeny alkatrészeket kell szállítani, kérjük, először tegye őket az elektrosztatikus feltöltődést gátló zacskóba vagy tartóba. Az antisztatikus ládák vezető anyagból készülnek, és az elektronikai alkatrészek szállítása és tárolása során biztosan értékelni fogja őket.

Az érzékeny termékek védelme megfelelő földeléssel vagy elvezetéssel, ESD védett csomagolóanyagokkal és anyagkezelő termékekkel történik.

Páratartalom és környezeti feltételek

Az ESD elektrosztatikus kisülés alacsony páratartalom esetében gyakoribb, a védett zónában 40-60%-os páratartalmat kell biztosítani. A száraz levegő megnehezíti a felületen lévő statikus elektromosság felszabadulását, különösen akkor, ha a relatív páratartalom 40% alatt van.

A töltés nagyságát befolyásolja az anyag típusa, az érintkezés és elválasztás gyorsasága, a páratartalom és sok más tényező. Szinte minden anyag, még a vezetőképesek is feltöltődhetnek triboelektromosan.

A páratartalom szabályozása önmagában nem helyettesíti a földelést, az ESD-védő ruházatot és az EPA-terület kialakítását, hanem ezekkel együtt támogatja a töltődés csökkentését.

Mit kell kerülni javítás során?

Mellőzzük az elektrosztatikusan feltöltődő anyagokat, mint a hagyományos PE, PVC, PS stb. Ne dolgozzon olyan területen, ahol könnyen keletkezhet statikus elektromosság, például szálas szőnyeg vagy gyapjú zokni viselése esetén.

Ne tegye ki az ESDS termékeket 100 V/cm-nél nagyobb elektrosztatikus mezőnek. Az emberek nem tudják, hogy a kisülési útvonal létrejön, amikor ezeket a tárgyakat elektromossággal érintik, majd az elektromos alkatrészek vagy a rendszer elektrosztatikus kisüléssel megsemmisül.

A különböző anyagok mozgatásakor hatalmas töltések jöhetnek létre. Például egy sztreccsfólia a műanyag adagolójához dörzsölődve akár 10.000 voltos töltést is okozhat, de hasonlóan nagy töltéseket hagyhat hátra egy egyszerű ragasztószalag lehúzása is.

A feltöltődött műanyag eszközök és alkatrészek sokáig képesek magukban tartani ezt a hatalmas töltést. A fizikai törvényei mindenre és mindenkire érvényesek, így értelemszerűen soha nem lehet nullára csökkenteni az elektrosztatikus feltöltődés veszélyét, de törekednünk kell arra, hogy azok hatásait minimalizáljuk.

Az ESD-védelem ellenőrzése és karbantartása

Ezen kívül a folyamatok és az eszközök karbantartása is elengedhetetlen az ESD-ellenálló környezet fenntartásához. Rendszeresen ellenőrizzük az EPA területen használt eszközök, berendezések állapotát.

Rendszeresen ellenőrizzük a használt védőtermékeket. Az IEC 61340-5-1 szabvány például megköveteli, hogy a felszerelésünket mindenképpen ellenőrizni kell, mielőtt belépünk egy elektrosztatikusan veszélyes területre.

A cél annak meghatározása, hogy történtek -e jelentős változások az ESD berendezésekben és anyagokban az idő előrehaladtával. Minden felhasználó saját teszt frekvenciasort kell kifejlesszen az általa kezelt EDS érzékeny eszközök kritikus tulajdonságai és az ESD védelmet biztosító berendezések és anyagok meghibásodási kockázata alapján.

A javítás során használt földelővezetékeket, csuklópántokat, alátéteket, munkaasztalokat, szerszámokat és csomagolóanyagokat nem elegendő egyszerűen rendelkezésre bocsátani: állapotukat és működőképességüket rendszeresen ellenőrizni kell.

Oktatás, szabványok és dokumentált eljárások

A legjobb gyakorlatok közé tartozik az ESD-kockázatok folyamatos nyomon követése és a dolgozók rendszeres oktatása. Folyamatosan oktassuk és ellenőrizzük munkatársainkat.

Mivel az ESD a legtöbb esetben láthatatlan, a vállalatoknak elengedhetetlenül biztosítaniuk kell, hogy minden munkatárs tisztában legyen a potenciális veszélyekkel és az előírt védelmi intézkedésekkel.

A hatékony ESD védelmi programhoz szükséges egy hatékony képzési program, melynek során az összes érintett dolgozó megérti a kulcsfogalmakat. A képzésnek ki kell terjednie a javítás előtti előkészítésre, a földelésre, az EPA-terület használatára, az alkatrészek kezelésére és az ESD-védő eszközök ellenőrzésére.

Az iparági szabványok és irányelvek követése lehetővé teszi, hogy az elektronikai eszközök megbízhatóan működjenek, és a gyártók csökkentsék a hibák és a meghibásodások számát.

Az elektronikai iparban kötelezően létre kell hozni egy ESD-ellenőrzési programtervet az ANSI/ESD S20.20:2014 és az IEC 61340-5-1:2016 szabványok alapján. A tervben megalkotott szabályok azonos elektrosztatikus potenciált biztosítanak, ezzel pedig minimalizálhatóak az elektrosztatikus kisülés veszélyei.

Az ESD-védelem fő alapelvei javításban

Az ESD védelem hat alapvető elve a következő:

1. Az ESD védelem megtervezése.
2. Az adott környezetben szükséges ESD védelem szintjének meghatározása.
3. Az elektrosztatikus kisülésektől védett területek (EPA) azonosítása és meghatározása.
4. Az elektrosztatikus töltődés csökkentése.
5. Az elektrosztatikus töltések levezetése és semlegesítése.
6. A termékek védelme.

A javítási folyamatban ezek az alapelvek azt jelentik, hogy előre meg kell határozni a védett munkaterületet, a kezelendő ESDS-alkatrészeket, a szükséges földelési módot, az alkalmazandó védőeszközöket és az ellenőrzések rendjét.

Az ESD védelem megtervezéseúgy, hogy a tervezett termékek és a gyártósorok az ESD hatásoktól a lehető legésszerűbb módon védettek legyenek. Az adott környezetben szükséges ESD védelem szintjének meghatározása.

Az elektrosztatikus töltések levezetése és semlegesítése földeléssel, ionizálással valamint vezetőképes és elektrosztatikusan levezetőképes anyagok használatával történik. A termékek védelme az ESD-vel szemben megfelelő földeléssel vagy elvezetéssel, ESD védett csomagolóanyagokkal és anyagkezelő termékekkel valósul meg.

Gyakorlati javítási ellenőrzőlista

• A javítási terület EPA-ként van kijelölve.
• A munkaasztal és az alátét ESD-védett.
• A javító ESD-védelmi csuklópántot vagy megfelelő ESD-lábbelit használ.
• A csuklópánt és a munkafelület földelése ellenőrzött.
• A javító eltávolította a gyűrűt, órát és más fém tárgyakat.
• Nincs a közelben szálas szőnyeg, gyapjú vagy más könnyen feltöltődő anyag.
• A készülék hálózati adaptere ki van húzva.
• Az akkumulátor csatlakozása meg van szakítva.
• A bekapcsológomb 15 másodpercig nyomva lett tartva.
• Az ESDS-alkatrész ESD-védett csomagolásban marad a kezelés megkezdéséig.
• Az alkatrészeket csak ESD-védett területen kezelik.
• Az alkalmazott szerszámok és segédberendezések ESD-kompatibilisek.
• A munkaállomás és a védőeszközök állapota rendszeresen ellenőrzött.

Az ESD figyelmen kívül hagyása komoly kockázatokat rejt, ezért minden vállalkozásnak biztosítania kell a szükséges védelmi intézkedéseket, hogy elkerüljék a felesleges költségeket és a működési zűrzavart.

tags: #milyen #modon #gondoskodik #az #esd #vedelem