Как предотвратить повреждение от электростатического разряда в процессе сборки SMT

Устройства для поверхностного монтажа чувствительны к электростатическому разряду. Вот почему вы должны быть особенно осторожны в процессе сборки SMT, иначе вы рискуете повредить электростатический разряд (ESD), что может привести к отказу.

Хотите узнать, как предотвратить повреждение продуктов и технологий электростатическим разрядом? Продолжайте читать, чтобы узнать больше о важности защиты и о том, как защитить ваши приложения от повреждений!

Что такое электростатический разряд?

Прежде чем мы сможем обсудить ОУР, мы должны узнать его лучше. Электростатический разряд возникает, когда статический заряд перемещается между двумя поверхностями или объектами с одинаковыми электростатическими свойствами.

Статическое электричество возникает на материале или поверхности, которые не имеют оптимального баланса отрицательных и положительных зарядов. Как только произойдет электростатический разряд, он будет одного из двух типов — пробой электрического поля или разряд, вызванный контактом.

Проблема в том, что электростатический разряд может привести к повреждению компонента и даже вызвать его выход из строя. Вы хотите избежать этого, поэтому мы обсуждаем, как предотвратить электростатический разряд во время сборки поверхностного монтажа.

Как создать электростатический разряд

Не будем усложнять и вдаваться в каверзные определения и объяснения. Все, что вам следует знать, это то, что статическое электричество возникает везде, где происходит движение.

Поскольку мы фокусируемся на процессе сборки SMT, вот несколько примеров создания электростатического разряда в заводских условиях:

Ваше тело, соприкасающееся с одеждой, вырабатывает электричество. •  Трение – это наиболее частая причина возникновения статического электричества. Это понятно, потому что вы можете взять любые два объекта, установить между ними контакт и отделить их, не замечая статического электричества. Этот уровень иногда может быть достаточно высоким, чтобы повредить компоненты устройства, даже если вы этого не почувствуете.

•​  Проведение  - если на ваших деталях есть металлические штыри или выводы, они могут провести электростатический разряд, как только соприкоснутся с ними. Таким образом, вы снимаете статику со слишком чувствительных частей тела. Опять же, вы можете этого не чувствовать, но это повлияет на ваши части.

•​ Введение - если вещества или объекты, обладающие значительным количеством энергии, соприкоснутся с вашими электронными компонентами, эти компоненты также начнут генерировать электростатический заряд. Вы можете быстро вызвать электростатический разряд на инструментах и ​​оборудовании, например, на печах, компьютерах, паяльниках и т. д.

Как видите, легко создать электростатический разряд, особенно во время сборки поверхностного монтажа. Вот почему вам нужно быть осторожным и принимать необходимые меры предосторожности, чтобы предотвратить электростатический разряд и любые проблемы, которые он может вызвать.

Каковы характеристики электростатического разряда?

Мы уже упоминали наиболее важную особенность электростатического разряда. Это то, что люди могут быть не в состоянии распознать его. Это потому, что мощность настолько мала, что не опасна для людей. Однако компоненты могут пострадать от электростатического разряда, поэтому следует обсудить и другие его характеристики.

Во-первых, электростатический разряд не длится долго. Нескольких миллисекунд может быть достаточно для электростатического разряда поврежденных частей вашего устройства. Статическое электричество может быть выше в местах с высокой влажностью, поэтому вы можете уменьшить ущерб, контролируя влажность.

Если вы думаете, что можете заметить электростатический разряд, подумайте еще раз. Только в ситуациях, когда оно превышает 2 кВ, вы можете почувствовать электростатический разряд. Вот почему многие называют ЭСР скрытой опасностью. Эксперты рекомендуют принимать необходимые меры предосторожности для предотвращения электростатического разряда и проверять его во время процесса.

Интересно отметить, что даже осмотра может быть недостаточно, чтобы заметить мягкое повреждение от электростатического разряда. Производительность компонента, находящегося в опасности, может со временем снижаться, но для того, чтобы увидеть это, потребуется некоторое время. Если бы электростатический разряд нанес достаточно урона, производительность детали со временем снизилась бы быстрее.

Какие повреждения может вызвать электростатический разряд?

Технологии шагнули вперед, и мы рассматриваем не только производительность электронных устройств. Вместо этого отрасль делает все возможное для поддержания надежности при уменьшении размеров компонентов и изделий в целом.

Поскольку печатная плата является неотъемлемым компонентом любого электронного устройства, необходимы небольшие и легкие платы. Речь идет не только о миниатюризации элементов, поскольку изоляция и проводка также должны быть тоньше.

Вы можете этого не знать — многие электронные устройства имеют ударное напряжение, которое люди не могут почувствовать. Это связано с тем, что даже очень низкое напряжение может повредить компоненты или изделие. В некоторых случаях энергия для деталей может быть настолько высокой, что это может привести к мягким и сильным ударам, которые часто приводят к поломке или значительному снижению надежности.

Внезапный сбой может привести к значительному повреждению компонентов, поэтому функциональность компонентов может оказаться под угрозой. Даже мягкий удар (скрытый отказ) может частично повлиять на функциональность и производительность компонента.

Хорошая новость заключается в том, что только 10% повреждений, вызванных электростатическим разрядом, представляют собой внезапные сбои, в то время как большинство из них являются «мягкими» сбоями. Однако эксперты предполагают, что электростатический разряд вызывает до трети всех сбоев электронных устройств. Если учесть количество продуктов, производимых каждый год, ущерб может составить миллиарды долларов. Вот почему мы не можем игнорировать электростатический разряд и делаем все возможное, чтобы свести к минимуму причиняемый им ущерб. Если вы эффективно остановите электростатический разряд, вы повысите надежность продукта и эффективность сборки, что приведет к увеличению затрат.

Защита от электростатического разряда во время сборки SMT

Поскольку трудно идентифицировать ЭСР, когда это происходит, профилактика становится лучшим лекарством от него. Если вы выполняете технологический процесс поверхностного монтажа, важно убедиться, что статическое электричество не может нанести вред вашему изделию.

Вы хотите прекратить формирование электростатического поля и контролировать любую статическую энергию. Вы делаете это, предотвращая накопление слишком большого количества статического электричества в чувствительных местах. Скорее всего, случайные разряды будут происходить, но вы должны убедиться, что все под контролем.

Вот несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы усилить защиту от электростатического разряда на вашем предприятии:

•  Мастерская антистатиков — будь то фабрика или частная студия, ваша основная цель — избавиться от статического электричества. Начните с использования соответствующих полов из ПВХ и красок с антистатическими свойствами. Не забывайте регулярно мыть пол и следить за тем, чтобы на нем не было царапин. Поэтому не следует класть на него острые предметы.

•​ Контроль влажности – знаете ли вы, что можно предотвратить электростатический разряд, контролируя относительную влажность (ОВ)? Если вы не будете поддерживать низкий уровень относительной влажности, это может привести к образованию статического электричества.

•​  Материалы  – если возможно, всегда используйте материалы, не вызывающие статического электричества, или используйте материалы с низким уровнем статического электричества. Было бы полезно, если бы вы также подумали о том, чтобы хранить материалы с высоким уровнем электростатического заряда подальше от фактической сборочной линии.

Также важно эффективно избавиться от генерируемого электростатического разряда. Лучший способ — подключить устройство к продукту или объекту для работы с высокими уровнями электростатического разряда. Таким образом, вы гарантируете, что эти объекты выдержат все удары электростатическим разрядом, которые могут повредить ваше устройство.

Процесс сборки поверхностного монтажа — защита человеческого тела от электростатического разряда

Помимо защиты объекта, вы также должны обеспечить защиту себя. Любой, кто работает на сборочной линии, должен носить защитный костюм и перчатки, головные уборы, обувь и т. д. Идея состоит в том, чтобы носить все, что может помочь в защите от электростатического разряда.

Ваше тело должно служить системой электростатического заземления. Предлагая заземляющий контур, вы предотвращаете накопление статического электричества.

Заземление может быть эффективным способом предотвращения потенциального повреждения электростатическим разрядом, но имейте в виду, что оно не будет работать на изоляционных материалах. Вот почему вы должны рассмотреть возможность применения нейтрализации ионов.

Процесс сборки поверхностного монтажа — защита цепи от электростатического разряда при транспортировке и хранении

Вот захватывающая вещь, которую следует учитывать:ваша работа по предотвращению электростатического разряда не заканчивается после того, как вы соберете устройство. Вместо этого было бы полезно подумать о защите схемы при ее хранении и транспортировке пользователю. Вы можете использовать специальные антистатические пакеты, в которых используется подход «Клетка Фарадея», чтобы гарантировать отсутствие статического электричества.

WellPCB — компания с многолетним опытом разработки печатных плат. Опытная команда инженеров обеспечивает безупречную сборку печатных плат на протяжении всего процесса. Надежные службы занимаются упаковкой и доставкой, чтобы гарантировать, что ваша печатная плата будет доставлена ​​к вашему порогу, готовая для обеспечения максимальной производительности и надежности. Компания к вашим услугам для всех ваших потребностей в печатных платах, независимо от типа комитета, который вам нужен.

Заключение

Электростатический разряд может нанести серьезный вред вашему электронному устройству. Вот почему защита от электростатического разряда жизненно важна на протяжении всего процесса сборки поверхностного монтажа. Потребуется некоторое время и усилия, чтобы обеспечить оптимальную надежность и производительность вашего устройства. Помните, что защита от электростатического разряда начинается с первого шага процесса и продолжается даже после завершения сборки, поскольку вам необходимо обеспечить транспортировку и хранение без статического электричества.