Como proteger contra eletricidade estática em equipamentos eletrônicos
A descarga eletrostática (ESD) é uma fonte familiar e subestimada de danos na placa de circuito e componentes em montagem eletrônica. Afeta todos os fabricantes, independentemente do seu tamanho. Embora muitas pessoas pensem que estão produzindo produtos em um ambiente seguro de ESD, na verdade, os danos relacionados ao ESD continuam a custar bilhões de dólares à indústria de fabricação de eletrônicos do mundo por ano. O ESD ocorre muito rapidamente com intensidade extremamente alta, e geralmente gera calor suficiente para derreter os circuitos internos do chip semicondutor, e parece pequenas balas/buracos de bala soprados sob o microscópio eletrônico, causando danos imediatos e irreversíveis.
O que é mais grave é que apenas um décimo deste perigo é tão ruim que todo o componente testado no teste final falha. Nos outros 90% dos casos, o dano ao ESD causa apenas degradação parcial, o que significa que o componente danificado pode passar no teste final de forma despercebida, e só tem falha prematura de campo após o envio ao cliente. O resultado é a pior reputação e o lugar mais caro para um fabricante corrigir qualquer defeito de fabricação.
O principal produto utilizado para prevenir o ESD é uma pulseira, com veludo enrolado e uma superfície dissipativa ou tapete de borracha anti-estática - ambos devem ser devidamente aterrados. Auxiliares adicionais, como calçados dissipadores ou alças de salto e roupas adequadas, são projetados para evitar que o pessoal acumule e mantenha uma carga líquida ao se mover em uma área protegida eletrostática (EPA).
Durante e após a montagem, o PCB também deve impedir o ESD de transporte interno e externo. Existem muitos produtos de embalagem de placa de circuito que podem ser usados nesta área, incluindo sacos de proteção, caixas de transporte e carrinhos móveis. Embora o uso correto do equipamento acima impeça 90% dos problemas relacionados ao ESD, a fim de atingir os últimos 10%, outro tipo de proteção é necessária: a ionização. A maneira mais eficaz de neutralizar equipamentos de montagem e superfícies que podem gerar cargas eletrostáticas é usar um dispositivo ionizador-um que sopra um fluxo de ar ionizado sobre a área de trabalho para neutralizar qualquer carga elétrica acumulada no material isolante.
Devido ao uso de ionizadores, os fabricantes podem aceitar o fato de que alguns materiais isolantes aparecem em sua EPA. Como o sistema de geração de íons neutraliza continuamente qualquer acúmulo de carga que possa ocorrer no isolador, eles são um investimento razoável para qualquer programa ESD.
Existem duas formas básicas de equipamento gerador de íons em conjuntos eletrônicos padrão:
1. Tipo de desktop (ventilador único; 2. Equipamentos do tipo over-the-top (em uma única unidade over-the-top, há uma série de ventiladores), há também geradores de íons internos, mas eles são usados principalmente para limpar o ambiente do quarto.
A escolha depende do tamanho da área a ser protegida. O ionizador de desktop cobrirá uma única superfície de trabalho, enquanto o ionizador aéreo cobrirá dois ou três. Outra vantagem é que o ionizador também pode impedir que a poeira adricamente o produto, o que pode degradar a aparência.
No entanto, se não houver testes normais e monitoramento da eficácia dos equipamentos ESD, nenhum plano de proteção é perfeito. Os principais especialistas em controle e ionização do ESD relataram exemplos de fabricantes que usaram equipamentos ESD falhos (e, portanto, inúteis) sem saber da falha.
Para evitar isso, além dos equipamentos ESD padrão, os fornecedores de ESD também fornecem vários monitores constantes, que automaticamente alarmam se um desempenho exceder as normas. O monitor pode ser usado como uma unidade autônoma ou conectado em uma rede. Há também software de rede para coleta automática de dados, que exibe o desempenho do sistema de operadoras e estações de trabalho relacionadas em tempo real.
O monitor pode simplificar o planejamento do ESD eliminando muitas tarefas diárias, como garantir que o cinto da tigela seja devidamente medido todos os dias, o ionizador seja equilibrado e devidamente mantido, e o ponto de chão da bancada não seja danificado.
O primeiro passo para evitar o ESD é avaliar corretamente como pequenos detalhes podem causar danos irreparáveis se ignorados. Um plano eficaz requer não apenas o uso de equipamentos eficazes de proteção ESD, mas também procedimentos operacionais rigorosos para garantir que o comportamento de todo o pessoal do chão de fábrica seja seguro para o ESD.
Embora muitos fabricantes usem testadores automáticos de correia de tigela, muitas vezes é visto que os operadores passam no teste ou falham porque a correia da tigela é muito solta. Muitos operadores tentam passar no teste simplesmente segurando o testador com a outra mão* perto de seu pulso.
No entanto, a boa notícia é que o ESD é evitável. O tempo e o dinheiro investidos nos equipamentos certos e na melhoria dos procedimentos de segurança serão recompensados com um aumento correspondente na taxa de aprovação.