Gemma Squire – Own Brand Manager RND
Gemma och teamet är dedikerade att köpa in högkvalitativa, kompatibla och kostnadseffektiva verktyg och komponenter för ingenjörer och tekniker inom underhåll, reparation och drift. Hon brinner för produkter och har lång erfarenhet som produktchef med att identifiera de bästa produkterna och det bästa erbjudandet för vårt eget varumärkessortiment, RND.
Trinn-for-trinn-guide for å velge riktig ESD-utstyr
Elektrostatisk utladning (ESD) er en brå elektrisk strøm mellom to objekter med forskjellig elektrisk potensial. Dette oppstår når utvekslingen av elektroner skaper en stor, elektrostatisk feltoppbygging, og det er svært problematisk i et høyteknologisk produksjonsmiljø.
Statisk elektrisitet og elektrostatisk induksjon er de vanligste årsakene til ESD. For å unngå dette bør man følge de aktuelle prosedyrene og benytte riktig skjermingsmateriale, gjør man dette reduseres eller elimineres elektrisk strøm.
Det er to typer risikoer for elektronisk utstyr:
- Omfattende svikt: Dette forårsaker varige skader, som smeltet metall, elektronisk gjennomslag eller oksidfeil, og er vanligvis lett å oppdage ved inspeksjon.
- Latent defekt: Resulterer i delvis nedbrytning, der enheten vanligvis fortsetter å virke. Feilen kan i disse tilfellene være vanskeligere å oppdage. Imidlertid har delvis nedbrytning en tendens til å føre til periodisk svikt eller permanent svikt på et senere tidspunkt.
Hva kan man gjøre for å beskytte seg mot ESD?
ESD-beskyttelse er en viktig del av produksjons-, frakt- og driftsprosesser.
Det finnes et stort utvalg av ESD-beskyttelse. Det er derfor viktig å velge riktig alternativ til ditt bruk. Hvis du velger en upassende enhet, vil dette føre til ineffektivitet og kretsens normale drift blir negativt påvirket. En optimal ESD-enhet må:
- Reagere raskt for å stoppe farlig strøm og spenningstopper under ESD.
- Ha evnen til å motstå gjentatte ESD-tilfeller.
- Ikke forstyrre funksjonaliteten til systemet som det beskytter.
ESD-beskyttelsens funksjon er å beskytte sensitive elektroniske produkter og utstyr fra ESD under lagring og transport og forhindre statisk oppbygging og forurensning fra støv og fuktighet. De ulike typene ESD-beskyttelse omfatter:
1. Pakking og oppbevaring
2. ESD-tilbehør
Denne kategorien består av en rekke ESD-enheter som kan benyttes til å gi ekstra beskyttelse. Den består blant annet av følgende:
3. Jordingssystemer
Jordingssystemer benyttes til å jorde alle som jobber med følsomt elektronisk utstyr. Ved å bruke jordingsprodukter kan man forhindre oppbyggingen av statisk elektrisitet, noe som reduserer forekomsten av ESD. Eksempler på ESD-jordingssystemer:
Hensyn du bør ta når du velger ESD-utstyr
1. Finn ut hvor det er sannsynlig at et støt kan komme fra for å finne ut hvilket beskyttelsesnivå enheten krever.Når du vurderer hvilket beskyttelsesnivå du trenger, kan du benytte tre standarder for å avgjøre den generelle immuniteten de integrerte kretsene (IC) har overfor ESD.
- Menneskelig kontakt – Menneskekroppsmodel – Denne modellen simulerer ESD fra et menneske over på en elektrisk komponent. En person kan akkumulere statisk elektrisitet ved å gå eller bevege seg, og dette slippes deretter ut gjennom en integrert krets.
- Normal bruk av enheten – Modell av ladet enhet – CDM-testen simulerer hvordan en enhet fungerer når enheten selv har en elektrostatisk ladning og kommer i kontakt med en metallisk overflate. Dette er den vanligste typen ESD. CDM-utladning avhenger i stor grad av størrelsen på komponenten og hva slags type det er.
- Annet utstyr – Maskinmodell- Denne modellen simulerer utlading av statisk elektrisitet som akkumuleres fra maskiner og utstyr.
| Modell | HBM | MM | CDM |
|---|---|---|---|
Testnivåer | 2, 4, 8 og 15 kV | 100, 150 og 200 V | 250, 500, 750 and 1000V |
Toppstrøm (A) | 1.5 | +3 | 5 til 6 |
Pulsbredde (nsek) | Ca. 150 | Ca. 80 | Ca. 1 |
Stigetid | 2 til 10 nsek | Ca. 1 nsek | Mindre enn 400 psek |
Vanlige ESD-feil | Koblingsskade, metallinntrenging, metallsmelting, kontaktspenningstopper og kontaktoksidering | Koblingsskade, metallsmelting og kontaktoksidering | Kontaktoksidering, ladningsoppbygging og koblingskade |
2. Kontroller hva/hvem du vil beskytte.
Hva beskytter du?
Effektiv ESD-beskyttelse forutsetter at man finner ut hvilke ting som er utsatte for ESD og som krever beskyttelse. For eksempel er ekstern ESD-beskyttelse ypperlige for grensesnitt som er utsatt for ESD-skade, men passer kanskje ikke særlig godt for avanserte systemer på en integrert krets (SoC).
Størrelsen på arbeidsplassen og typen arbeid som utføres kan også avgjøre kravene for ESD. Vanligvis vil mindre arbeidsmiljøer overholde de grunnleggende ESD-kravene, mens større fasiliteter vil måtte følge strengere krav.
I et stort arbeidsmiljø kan det være nødvendig å opprette et ESD-beskyttet område (EPA), der alle overflater, gjenstander, mennesker og ESD-enheter holdes på samme elektriske potensiale. Dette oppnås gjennom:
- Jording av alle spenningsledere (inkludert mennesker).
- Fjerning av alle isolatorer – enten direkte eller ved å erstatte dem med et ESD-alternativ.
- Bruk av en ionisator for å nøytralisere essensielle isolatorer.
Hvem beskytter du?
Jording er en viktig form for beskyttelse fordi den sikrer en trygg drift av utstyret og beskytter brukerne mot ESD-støt. Alle komponenter i et arbeidsområde skal være jordet, inkludert arbeidsflater, personell og utstyr. Hvilket jordingssystem som brukes, bestemmes av individene som trenger det. For eksempel bør de som sitter når de jobber, bruke en håndleddsstropp, mens de som står og jobber, bør bruke fotjording. I noen situasjoner kan det være aktuelt med en kombinasjon av disse to.
I tillegg vil den beste ESD-beskyttelsen for en bruker i et produksjonsmiljø være annerledes en beskyttelsen som kreves for personer som jobber eksternt. Teknikere som jobber ute i felten for eksempel, trenger bærbart utstyr som kan gi omfattende beskyttelse for å kompensere for manglende EPA.
3. Beregn de nødvendige spesifikasjonene for ESD-beskyttelse.
Etter at man har funnet hvem som trenger beskyttelse, må man passe på å velge ESD-utstyr med passende spesifikasjoner. Følgende faktorer bør vurderes:
Kapasitans
Kapasitans refererer til komponentens eller kretsens evne til å samle og lagre energi i form av en elektrisk ladning. Når signalfrekvensen øker, endres kapasitanseffekten. Et misforhold mellom kapasitansen til en demper og signalets hastighet på en krets kan føre til degradering av signalet. Ideelt sett bør man fastsette den maksimale kapasitansen dioden kan ha uten at man forstyrrer signalet på grensesnittet.
For å øke kapasitansen kan lederne plasseres nærmere hverandre, og man kan også ta i bruk større plater med større overflateareal. I tillegg kan man legge til kondensatorer som ESD-beskyttelse for å avlede eller lagre lading.
ESD-klemmespenning
Dette avgjør sikkerhetsnivået som en beskyttelsesdiode kan garantere. Det er viktig å redusere spenningen som et integrert kretsløp blir utsatt for under et ESD-støt for å beskytte mer følsomme komponenter i det integrerte kretsløpet. Enheter med lav klemmespenning har derfor en tendens til å være mer effektive.
Lekkasjestrøm
Lekkasjestrømmen refererer til mengden strøm som går gjennom ESD-demperen mens kretsen fungerer normalt. Dette hensynet er spesielt viktig for batteridrevne applikasjoner. Her bør man velge dempere med så liten lekkasje som mulig, slik at batteriet ikke tappes raskere.
Systemets driftsspenning
Dempere har ulike spesifikasjoner for driftsspenning i et system, og dette varierer fra konstruksjon til konstruksjon. Disse spesifikasjonene avgjør hvor godt egnet de forskjellige delene innenfor et bestemt kretsparameter er, og brukes for å sikre at det blir brukt passende deler. For eksempel er en 5 VDC-klassifisert del ikke et godt valg i en 9 VDC-buss fordi overspenning kan føre til at delen brytes ned.
Plasseringen av ESD-demperen
De mest effektive demperne er de som er i nærheten av ESD-kilden og er så nær som mulig linjen de beskytter. Jo større avstand det er mellom dem, desto større blir virkningen av den transiente spenningen på det integrerte kretsløpet.
ESD-beskyttelse betyr mye i høyteknologiske bransjer. Dette fordi det har mye å si for produktpåliteligheten, og fordi det reduserer kostnader der det ellers ville ha oppstått skader. I tillegg fungerer de som helse- og sikkerhetsforholdsregler for brukerne. Sannsynligheten for ESD-støt øker i takt med teknologiens utvikling. Dette gjør at det er et økende behov for ESD-beskyttelse. Integrerte kretsløp er «hjernen» i alle elektroniske produkter, og det er derfor viktig å beskytte disse komponentene. Ettersom den teknologiske fremgangen utvikler seg raskt på dette området, vil behovet for ESD-beskyttelse øke, noe som gir et større og mer avansert tilbud av ESD-beskyttelsesenheter.
Anbefalte PPE-produkter
Pulverfrie engangshansker av nitril
RND pulverfrie engangshansker gir beskyttelse ved både rengjøring og daglig bruk og er i samsvar med Medical Standard EN455 Class I. Disse hanskene er høyre/venstre-uavhengige med ruglete mansjetter for økt styrke og enkel bruk.
Skotrekk for renrom
RND skotrekk for renrom er laget i henhold til European PPE Directive 89/686/EEC. De har elastiske kanter, såle med antiskli-innlegg og strammemekanisme.
Engangsmasker med ørestrikker
Disse engangsmaskene i polypropylen fra RND er egnet for Class 1 PPE med sin høye filtreringskapasitet. For å øke påliteligheten og sikkerheten har de også elastiske ørestrikker og justerbart nesestykke.
