2021/11/23
Technische Overwegingen voor het Controleren van ESD (Band) in Elektronika Productie
Beheersen van ESD controle is altijd kritiek aan het bereiken van hoge productieopbrengsten geweest, en het zal in de komende jaren belangrijker worden. Terwijl de industrie een stevig inzicht in ESD veiligheid in handverrichtingen heeft die personeel impliceren, is er ruimte voor verbetering van geautomatiseerde toepassingen. Om efficiënt te zijn, ESD moeten de controleprogramma's ervoor zorgen dat het geautomatiseerde behandelingsmateriaal de hoogst gevoelige apparaten van morgen kan behandelen.
De Kosten van ESD
ESD beïnvloedt productiviteit en productbetrouwbaarheid in vrijwel elk aspect van elektronisch milieu. Ondanks de inspanning tijdens het afgelopen decennium wordt geleverd, kost ESD nog elektronische industriemiljarden dollars elk jaar dat. De de industriedeskundigen schrijven geschatte 8 aan 33% van alle productverliezen toe om door ESD worden veroorzaakt. De individuele kosten van deze apparaten zelf strekken zich van een paar centen voor een eenvoudige diode uit aan honderden dollars voor complexe hybriden. Nochtans, ESD beïnvloedt de schade meer dan enkel het verlies van apparaten. Het beïnvloedt productieopbrengsten, productiekosten, productkwaliteit en betrouwbaarheid, klantrelaties, en uiteindelijk, rentabiliteit.
Voor de geautomatiseerde faciliteiten van vandaag, moeten de conventionele methodes van ESD controle opnieuw onderzochte en nieuwe toegepaste methodes zijn. Het geautomatiseerde assemblagemateriaal is geschikt voor verwerking 4.000 tot 20.000 componenten een uur. Bij deze snelheden, ontwierp slecht materiaal dat om wordt toegestaan te laden de apparaten hopen componenten in een zeer korte hoeveelheid tijd kunnen beschadigen. Misschien nog belangrijker, kan een ESD gebeurtenis het geautomatiseerde materiaal op zijn beurt beschadigen.
ESD produceert een significante hoeveelheid elektromagnetische interferentie (EMI). EMI als gevolg van een ESD gebeurtenis is krachtig vaak genoeg om de verrichting van het productiemateriaal te onderbreken. Het materiaal door microprocessors wordt gecontroleerd is vooral vatbaar voor schade aangezien zij in hetzelfde frequentiegebied zoals EMI van ESD gebeurtenissen die werken. Vaak verkeerd met een softwarefout of glitch in het systeem, kan EMI een verscheidenheid van materiaal werkende problemen veroorzaken, zoals onderbrekingen, softwarefouten, het testen, en kaliberbepalingsonnauwkeurigheid evenals het mishandelen. Allen kunnen significante fysieke componentenschade veroorzaken en productieopbrengsten beïnvloeden. Affects van EMI neigen willekeurig van aard te zijn en kunnen materiaal over de ruimte beïnvloeden, maar verlaten het materiaal waar de ESD gebeurtenis onaangeroerd voorkwam. Dit kan de plaats van de ESD gebeurtenis moeilijk maken de plaats te bepalen van.
Wat is ESD?
Verklaard ESD, eenvoudig, is de snelle overdracht van een elektrostatische last tussen twee voorwerpen. ESD gebeurt wanneer twee voorwerpen van verschillend potentieel in direct contact met elkaar komen. Laden vloeit wanneer de elektronen van de oppervlakteaanwinsten van één objecten om te worden voort - geladen en een ander voorwerp verliest elektronen van zijn oppervlakte om positief te worden negatief geladen -. _Triboelectric laden voor:komen wanneer een elektron overdracht voort:vloeien van twee voorwerp komen contact met elkaar en toen scheiden. Één van drie gebeurtenissen is gewoonlijk de oorzaak van ESD schade aan apparaten: directe elektrostatische lossing aan het apparaat; elektrostatische lossing van het apparaat; of gebied veroorzaakte lossingen. Er zijn verscheidene die modellen worden gebruikt om te kenmerken hoe de apparaten – het Menselijk Lichaamsmodel (HBM), het Machinemodel (MM.), het Geladen Apparatenmodel (CDM), en het effect van elektrische velden op apparaten beschadigd zijn. In een geautomatiseerde assemblagefaciliteit, zijn de laatste drie modellen of de wijzen de grootste oorzaak van belang.
De MM.schade is wat wanneer de lossingen van een machinecomponent door een apparaat gebeurt. Het geautomatiseerde assemblagemateriaal gebruikt een verscheidenheid van methodes zoals transportbanden om apparaten te bewegen en te leiden door het assemblageproces. Het slechte materiaalontwerp kan de behandelende systemen veroorzaken om significante lasten te accumuleren die uiteindelijk door de apparaten zullen lossen.
CDM-de schade komt wanneer de apparatenlossingen aan een ander materiaal voor. Wanneer een last in een apparaat opbouwt, zal het door een leider op het apparaat verdrijven wanneer het apparaat in contact met een oppervlakte met een kleinere last wordt geplaatst.
De invloed van Elektrische Velden (e-Gebieden), of de ruimte die een elektrolast omringen, kan een geladen apparaat veroorzaken om te polariseren. De polarisatie leidt tot een verschil van potentieel, dat het apparaat kan veroorzaken om aan een tegenovergestelde last te lossen, veroorzakend twee lossingen of gelijkmakingsgebeurtenissen.
Het identificeren van ESD
Terwijl heel wat die aandacht bij het verhinderen van ESD besteed wordt door HBM wordt veroorzaakt, hebben de recente studies erop gewezen dat minder dan 0,10% van al gedocumenteerde schade eigenlijk uit ungrounded personeel wat betreft de ESD-Gevoelige producten (van ESDS) voortvloeide.
De studies besloten dat 99,9% van ESD schade uit de andere modellen, specifiek CDM voortkwamen.
ESD de controle ingebed in machines is essentieel maar problematisch. Om statische opbouw effectief te controleren, zowel moeten MM. als de gebeurtenissen van CDM ESD worden verhinderd. De eerste stap in het ontwikkelen van een ESD controleprogramma is zich precies te identificeren waar ESD de gebeurtenissen voorkomen of waarschijnlijk zullen voorkomen. Een goede plaats om te beginnen moet twee primaire vragen stellen: eerst, is het behoorlijk aan de grond gezete materiaal; en tweede, behandelt het apparaten zodanig dat zij geen statische last boven een aanvaardbaar niveau produceren? Volledig op de behandeling van apparaten van de toekomst worden voorbereid, zou het materiaal moeten kunnen componenten met een ESD tolerantie zo weinig behandelen zoals 50 V. Het volgende is een lijst ofdocumented gebieden worden gekend om apparaten te laden, die de waarschijnlijkheid van a verhogen die
De gebeurtenis van CDM ESD
IC-Managers. ICs typisch worden hoogst geladen aangezien zij door het materiaal overgaan en als deel van normale bedrijfsvoering later gelost. Volgens recente studies, IC-hebben de managers aanzienlijke opbrengstverliezen toe te schrijven aan CDM veroorzaakt.
Band-en-spoelcomponenten. De problemen zijn gedocumenteerd met componenten ladend terwijl zij op de spoelen zijn.
Gelpakken. Als de juiste ESD controlemethodes niet op zijn plaats zijn, IC-kunnen de spaanders hoogst geladen worden aangezien zij van de kleverige bodemvoering worden gelanceerd en dan door de ringen verwijderend hen onmiddellijk gelost.
PCBs Opgezet in Plastic Comités. De plastic die panelen regelmatig voor huisvesting PCBs worden gebruikt kunnen uit routine aan zeer hoge niveaus wanneer behandeld, later ladend PCBs zelf laden. De assemblage wordt later gelost tijdens normale exploitant behandeling.
Testcontactdozen. De normale bedrijfsvoering kan testcontactdozen veroorzaken om dan in apparaten te laden en te lossen.
Plastic Dekking over Testcontactdozen. De gebieden van de grote plastic die dekking wordt vereist om exploitanten tijdens hoogspanningstests te beschermen vaak zijn sterk genoeg om de apparaten in onderzoek te beschadigen.
Het verhinderen van ESD Opbouw
Bij het verhinderen van of het verminderen van MM.schade, is het kritiek dat het materiaal behoorlijk terwijl in motie aan de grond wordt gezet. Alle materiaaldelen die in contact met de statisch-gevoelige apparaten komen moeten een voldoende aan de grond zettende weg hebben om geaccumuleerde last te verdrijven. Het juiste aan de grond zetten van geleidende en verdwijnende oppervlakten verhindert de opbouw van statische last op machinecomponenten en elimineert hen als bron van last-creërende ESD gebeurtenissen.
Alleen het aan de grond zetten, echter, zal alle gebeurtenissen van CDM niet ESD verhinderen voor te komen. Component het laden is een opwindender probleem om op te lossen, hoofdzakelijk omdat de meeste elektronische componenten isolatie als deel van hun ontwerp bevatten. De isolerende materialen accumuleren natuurlijk een last en het aan de grond zetten van de materialen verwijdert of vermindert niet de statische last. Wanneer de last niet kan worden verwijderd of worden vermeden, is de luchtionisatie vaak de meest efficiënte methode om de last op isolatie of geïsoleerde leiders te neutraliseren. In het geval van geautomatiseerd materiaal, kunnen luchtionizers binnen de proceskamers worden opgezet. Het creëren van minimilieu's door specifieke machines in te sluiten en ionizersbinnenkant op te zetten is een andere optie.
ESD Metingshulpmiddelen
Zodra ESD de tegenmaatregelen op zijn plaats zijn, is het belangrijk om te verifiëren dat zij behoorlijk werken. Continu proces de controle wordt geadviseerd over periodieke controles van het ESD programma omdat ESD de tegenmaatregelen vaak zullen ontbreken. Om deze reden, als en wanneer de mislukking voorkomt, zou het moeten worden geïdentificeerd zo spoedig mogelijk om ESD schade te verhinderen.
Verscheidene testmethodes bestaan om de integriteit van de grondweg aan materiaaldelen en maatregel te bevestigen of de machines apparaten laden. Wanneer het selecteren van de beste metingsinstrumenten, overweeg het veilige lastenniveau om worden gemeten en een instrument te selecteren dat binnen dat gamma kan meten. Neem nota van de grootte van het te meten gebied en of het uit elkaar plaatsen tussen de oppervlakte van het te meten voorwerp wordt bevestigd en het instrument.
Het identificeren van en het meten van statisch lasten binnen geautomatiseerd materiaal geven blijk van specifieke uitdagingen. Het probleem met de meeste conventionele methodes is dat zij niet bijzonder geschikt voor geautomatiseerd materiaal zijn. De meesten vereisen direct contact met het geladen voorwerp of vereisen dat het apparaat worden verwijderd uit het voorwerp, die het noodzakelijk maken om het off-line materiaal te nemen om het testen te doen. Om verloren productietijd te vermijden, zijn de alternatieve oplossingen noodzakelijk voor het meten van lasten binnen het materiaal.
Om statische last te meten zonder materiaalverrichting te onderbreken, kunnen de assembleurs sensoren of sondes binnen het materiaal opzetten of statische gebeurtenisdetectors (SED) op de apparaten zelf opzetten. Twee opties om instrumenten binnen materiaal op te zetten omvatten statische sensoren en speciale elektrostatische voltmeters en elektrostatische fieldmeters met kleine sondes. De statische sensoren nemen het zeer hoge schakelschema van de inputimpedantie op en kunnen opgezet binnen geautomatiseerd materiaal zijn. Dit staat hen toe die het gebied te meten door een geladen deel wordt geproduceerd aangezien het zich door het proces beweegt. Ideaal gezien, zou de sensor zo dicht aan het deel moeten worden opgezet mogelijk. Aangezien het niet de ongeldigheidsverklaring van bestaande gebieden vereist, is het ideaal voor het meten van lasten op delen die zich door hoge productiemachines bewegen.
De elektrostatische voltmeters en elektrostatische fieldmeters met kleine sondes bieden een andere mogelijkheid om binnenmateriaal aan te controleren. De sondes zijn klein genoeg dat zij in kritieke plaatsen kunnen worden geplaatst om de last op componenten te meten aangezien zij door overgaan. Nochtans, moet de zorg worden genomen wanneer het opzetten van hen om ervoor te zorgen dat zij nauwkeurige metingen nemen en zich mengt niet in de verrichting van het materiaal. Verscheidene factoren kunnen de nauwkeurigheid van hun metingen, met inbegrip van richtlijn van de geladen oppervlakte met betrekking tot de sonde evenals de grootte, de snelheid en de afstand beïnvloeden van het deel van de sonde. SEDs is uiterst kleine sensoren kleine genoeg om op een kringsraad te passen.
Zij worden ontworpen om de huidige impuls in een ESD gebeurtenis te meten en kunnen optisch worden gecontroleerd aangezien zij door werkend materiaal overgaan. SEDs is ideaal voor het verifiëren of het materiaal gevaarlijke statisch-lastenniveaus produceert. Verscheidene verschillende types zijn beschikbaar, elk met variërende eigenschappen. Nochtans, moeten velen uit het apparaat worden verwijderd en in afzonderlijke instrumentatie worden geplaatst om na te gaan of een ESD gebeurtenis eigenlijk voorkwam.
Het geautomatiseerde Volgen in een ESD Milieu
Als een ESD gebeurtenis voorkomt, kunnen worden verstrekt de gegevens van een apparaten volgend systeem assembleurs snel helpen beschadigde componenten identificeren en het effect bevatten dat. In een model van het apparaten volgende systeem, is een streepjescodelezer geïnstalleerd op diverse punten door het productieproces die de streepjescodes (of 2D codes) te lezen op de apparaten worden toegepast. Typisch, tasten de streepjescodelezers de streepjescodes op het apparaat af alvorens het apparaat een post en opnieuw ingaat nadat het weggaat. Dit documenteert het type van procedure dat werd uitgevoerd, het materiaal dat het uitvoerde en een tijd/datumzegel vastmaakt voor toen het voorkwam.
Terwijl ESD voorziet de output van controleinstrumenten allerlei gegevens, de streepjescodelezer de enige verbinding tussen het serienummer van elk die apparaat en de gegevens uit het instrument worden verstrekt. Bijvoorbeeld, wanneer de materiaalkaliberbepaling wegens EMI van een ESD gebeurtenis wordt veranderd, kunnen worden geproduceerd de gegevens van het apparaten volgende systeem helpen zich specifiek identificeren welke raad beschadigd was nadat de kaliberbepaling die van het materiaal werd veranderd. Het is niet meer noodzakelijk te trekken, af te danken, of herwerkt volledige partijen wegens onbelangrijke gegevens.
Wanneer het selecteren van een streepjescodelezer, zou de zorgvuldige overweging moeten worden gemaakt om ervoor te zorgen dat het geen extra risico voor ESD gebeurtenissen introduceert. De gedrukte kringsraad, de geïntegreerde schakelingen, en andere elektrisch gevoelige componenten gebruiken typisch klein, hoogte - dichtheidsstreepjescodes om ruimte te behouden, die het maken voor sommige lezers moeilijk om van een afstand af te tasten. Wanneer het dicht-nabijheidsaftasten wordt aangewend, kan de streepjescodelezer een statische last afhankelijk van opbouwen of het op een niet geleidende oppervlakte wordt gebruikt. Als de lezer zelf een last heeft opgebouwd en in dichte nabijheid met een gevoelige component gebracht, kon een ESD gebeurtenis voorkomen, potentieel beschadigend de component. Wat die environmentsutilize een alternerende actie door de scanner op te zetten na het toepassen van een speciale antistatische nevel vervaardigen, die niet zonder zijn eigen risico is.
Eerst, moet de deklaag het gebied voor maximumdoeltreffendheid volledig behandelen; de aan het licht gebrachte gebieden blijven op risico. Bovendien kunnen de antistatische nevels het geschikte vervangen na verloop van tijd verminderen en vereisen. Zonder een nauwkeurige maatregel van de de doeltreffendheidsperiode van een nevel, het geld van het bedrijven of afval door teveel toe te passen, of gezet hun componenten op risico door hen in een onbeschermd milieu te gebruiken. Als alternatieve oplossing, zijn de miniatuurstreepjescodelezers nu beschikbaar met een unieke nikkeldeklaag en ESD bestand etiketten voor maximumesd veiligheid. Deze eenheden worden geschat voor lossingen tot 8kV en kenmerken een oppervlakteweerstandsvermogen van minder dan 10 * 10-9 Ω/inch ².
De evaluatie van ESD Behandelende Mogelijkheden
Volgens de ESD de Technologiewegenkaart van de Vereniging in 2005 wordt vrijgegeven, zouden de vertrouwelijkheidsniveaus aan ESD in apparaten moeten zo laag laten vallen, dat de assembleurs moeten snel handelen om te verzekeren zij de nieuwe niveaus zullen kunnen behandelen dat. De assembleurs aan ANSI/ESD S20.20, de ESD Verenigingsnorm voor de Ontwikkeling van een Elektrostatisch Lossingsprogramma worden verklaard, hebben reeds veel van het werk in het voorbereidingen treffen voor de gevoelige apparaten dat van morgen gedaan. Voor die fabrikanten die van de voltagemogelijkheden van hun geautomatiseerd materiaal onzeker zijn, verstrekt de ESD wegenkaart richting:
Bepaal de ESD-Controle mogelijkheden van de behandelende processen van de faciliteit.
Verzeker alle geleidende inrichtingen of het bewerken dat de contact gevoelige apparaten aan de grond worden gezet.
Zorg ervoor dat het maximumdievoltage op apparaten wordt veroorzaakt onder 50 V. wordt gehouden.
Na de vereisten in S20.20 worden geschetst managers de vertrouwelijkheidsniveaus van de componenten die beoordelen in hun faciliteit zal helpen en ESD kwesties identificeren in elk stadium in het proces, van het ontvangen en inventaris worden door assemblage, test, herwerking en het verschepen. geassembleerd die Door de aangewezen ESD tegenmaatregelen te gebruiken, zullen de managers de gegevens beschikbaar aan hen hebben om de mogelijkheden van hun faciliteit door voltageniveau te articuleren.
Conclusie
De elektronische industrie heeft van de consument de fenomenale groei de afgelopen jaren getuigd. De de industrieanalisten hebben deze groei voor een deel aan de convergentie van eerder gescheiden markten van digitaal-gebaseerde audio, video en informatietechnologie toegeschreven om overzichts elektronische apparaten te creëren. Aangezien deze apparaten snel nieuwe mogelijkheden bereiken, verhogen zij hun ESD gevoeligheid zoals bijna snel. Om concurrerend te zijn in elektronika morgen productie, moeten de faciliteiten voor vandaag het beheersen van ESD controle ijveren.
Lees meer
