Protección ESD:cómo ESD crea un entorno antiestático

Los problemas de seguridad siempre deben ser una preocupación particular cuando se trata de dispositivos electrónicos. ¿Le gustaría diseñar protección ESD? ¿A qué debes prestar atención en ese caso?

Consulta este artículo y conoce todos los detalles. En este documento, presentaremos el diseño, la función y el efecto de este dispositivo.

¿Qué es ESD?

La abreviatura ESD significa dos cosas. El primero es un dispositivo sensible a la electricidad estática, que marca cualquier componente eléctrico que la carga estática pueda dañar. Semiconductores y no conductores, como herramientas y personas, transfieren esta carga.

Algunos dispositivos comunes incluyen tarjetas de computadora, LED, diodos láser, transistores MOSFET y resistencias.

También puede encontrar que ESD describe una descarga electrostática. Es un aumento inesperado de la electricidad que ocurre cuando dos objetos con carga eléctrica se ponen en contacto o ocurre un cortocircuito eléctrico.

Cómo elegir la protección ESD

Debe seguir varios pasos al decidir sobre la protección ESD. El movimiento inicial es establecer el voltaje de trabajo de su diodo ESD. A continuación, desea elegir entre un diodo bidireccional y unidireccional.

Una vez que hagas eso, procede a elegir la capacitancia máxima del diodo. Al decidir esta capacitancia, asegúrese de tener en cuenta que no debe interferir con la señal de la interfaz. Ahora, elija el voltaje de sujeción que necesitará para mantener el sistema a salvo de descargas electrostáticas.

Finalmente, debe inspeccionar si su diodo tiene una calificación de IES 61000-4-2 nivel 4, ya que necesita un espacio de aire de 15 kv y un contacto de 8 kv.

Cómo planificar el dispositivo de protección electrostática ESD

Si planea proteger un dispositivo sensible a la electricidad estática contra daños por ESD, estos son los pasos a seguir:

• Piense en lo que quiere proteger: No todos los dispositivos tienen las mismas necesidades en lo que respecta a la protección contra descargas electrostáticas. Si tiene varios dispositivos en el área, querrá considerar los más sensibles. Analice el voltaje que pueden soportar y asegúrese de proteger el área en consecuencia.

• ¿Existen estándares de la industria? – Lo siguiente a considerar es el estándar en su industria. Estos pueden aplicarse a la fabricación, instalación, embalaje y otros procesos.

• Elija el método de puesta a tierra deseado – puede utilizar tierra de protección para la conexión a tierra o una tierra funcional. Alternativamente, puede optar por la conexión equipotencial, lo que implica el uso de un punto de conexión común.

• No olvide la puesta a tierra del personal – cada miembro que ingrese al área debe usar ropa, calzado y muñequeras apropiados.

• Área ESD fronteriza – desea marcar claramente el área donde planea trabajar con un dispositivo sensible a la electricidad estática. Nadie debe ingresar sin el equipo adecuado, e incluso puede considerar el control del punto de acceso.

Considere un plan de almacenamiento y empaque – también desea almacenar los dispositivos en un entorno seguro. Antes de que abandonen el área, debe considerar cómo empacarlos para que permanezcan protegidos de posibles daños.

Cómo configurar la protección ESD durante el ensamblaje SMT

Lo complicado de las descargas electrostáticas es que pueden causar daños sin que te des cuenta. Los picos de electricidad que los humanos ni siquiera pueden sentir pueden ser suficientes para arruinar el producto.

Si desea mantener su ensamblaje SMT a salvo de daños por ESD, debe comenzar por asegurar las secciones más sensibles. Al identificar dónde podría ocurrir la electrostática, puede encontrar los pasos necesarios para prevenirla.

El enfoque que desea adoptar es ver dónde se forma la ESD y mantenerla bajo control. Lo haces siguiendo todos los pasos que mencionamos en el capítulo anterior. Eso significa que debe usar PVC antiestático para cubrir los pisos, y lo mismo ocurre con las pinturas que se usan en la habitación. Cualquiera que entre también debe estar debidamente vestido. Los expertos recomiendan mantener cualquier objeto que pueda causar una descarga electrostática significativa lejos del ensamblaje SMT.

¿Cómo creamos un entorno antiestático para ESD

La mejor manera de entender cómo hacer un entorno antiestático es usar un ejemplo. Es por eso que ahora usaremos productos LED. Son sensibles tanto a las subidas de tensión como a la electricidad estática, y esto puede afectar a su rendimiento y fiabilidad.

Lo primero que desea es asegurarse de que la carga estática no aparezca en el área donde está trabajando en su dispositivo. Por eso es vital elegir materiales conductores para pisos, existencias, bancos de trabajo y cualquier otro objeto en el área.

También es importante poner a tierra herramientas y máquinas, así como usar ropa y zapatos conductores. También puede eliminar la carga estática usando muñequeras o instalando un tapete ESD.

Si planea usar plástico y vidrio para máquinas y herramientas, tenga en cuenta que son materiales aislantes. Eso significa que puede esperar una carga estática y debe disiparla mediante el uso de conductores.

Además, es necesario mantener un ambiente con baja humedad. La humidificación aumenta la acumulación de estática, y eso es algo que debes evitar. El uso de ionizadores también es una excelente manera de neutralizar las cargas eléctricas.

5.1. ¿Cómo medir si el LED ha sido dañado por ESD?

Si aplica una corriente eléctrica baja (hasta 1 mA) a los productos LED y mide el voltaje directo, puede determinar si hay daños por descarga electrostática. Imagina que la corriente que aplicas es de 0.5mA. Eso significa que el voltaje directo no debe ser mayor a 2V. Sin embargo, esto puede variar según los modelos de LED.

Otras consideraciones sobre ESD

Una vez que haya creado un entorno antiestático, es vital mantenerlo. Si está trabajando con materiales afilados, colocarlos en el piso puede causar rayones o agujeros. Eso puede provocar descargas y causar daños a su aplicación.

Además de mantener los pisos libres de rayones, debes limpiarlos regularmente. El polvo también puede causar problemas, así que asegúrese de mantener todo en orden.

Finalmente, es fundamental colgar las advertencias adecuadas en el lado exterior del área ESD. No quieres que nadie entre por accidente y arruine el medio ambiente, por lo que las señales deben ser claras.

Resumen

Las descargas electrostáticas son un gran problema para los componentes electrónicos. Pueden afectar el rendimiento y la longevidad de los productos, por lo que es imperativo crear un entorno antiestático. No es un trabajo fácil, pero siempre que lo haga bien, puede maximizar el potencial y la vida útil de cada componente.