Wyładowanie elektrostatyczne trwa zaledwie ułamek sekundy i jest niewyczuwalne dla człowieka, a mimo to potrafi trwale uszkodzić komponent elektroniczny. Co gorsza, skutki nie zawsze widać od razu – element przechodzi testy, działa poprawnie, a awaria ujawnia się dopiero po jakimś czasie użytkowania. W przypadku producentów urządzeń wyposażonych w elektronikę sterującą, moduły czy układy zasilania takie problemy mogą oznaczać kosztowne reklamacje i przestoje produkcyjne. Właśnie dlatego ochrona ESD ma tak duże znaczenie w produkcji elektroniki, a szczególnie przy pracy z elementami SMD.
Dlaczego elementy SMD są tak wrażliwe na ESD?
Komponenty montowane powierzchniowo mają niewielkie rozmiary i bardzo delikatne struktury półprzewodnikowe. W przeciwieństwie do elementów przewlekanych (THT) nie mają one dużego marginesu bezpieczeństwa. Nawet niewielkie wyładowanie może uszkodzić jeden lub kilka wrażliwych komponentów znajdujących się na płytce. Problem w tym, że część takich uszkodzeń jest utajona. Oznacza to, że ujawnia się dopiero u użytkownika końcowego, a wtedy kosztuje najwięcej, bo wraca do producenta jako reklamacja.
Montażu SMD a ochrona ESD
Ryzyko pojawia się już przy rozpakowywaniu i przenoszeniu komponentów. Dlatego profesjonalny montaż SMD, nawet w pełni zautomatyzowany, z wykorzystaniem układarek Pick&Place czy pieców rozpływowych, wymaga zachowania procedur antystatycznych na każdym etapie linii produkcyjnej. Obejmują one m.in. uziemione stanowiska, maty antystatyczne oraz odpowiednie zabezpieczenia personelu obsługującego maszyny. Komponenty do momentu użycia pozostają w opakowaniach ekranujących – taśmach lub tackach w których trafiają bezpośrednio do podajników. Znaczenie ma też wilgotność powietrza w hali produkcyjnej, ponieważ suche środowisko sprzyja gromadzeniu się ładunków statycznych.
Lutowanie elementów SMD a bezpieczeństwo komponentów
Równie ważny etap stanowi samo lutowanie elementów SMD, które znajduje zastosowanie przy produkcji modułów sterujących, paneli obsługi, układów zasilania czy elektroniki stosowanej w urządzeniach AGD i rozwiązaniach przemysłowych. Nawet przy zautomatyzowanym procesie w piecu rozpływowym istotne jest utrzymanie ciągłości uziemienia na całej linii oraz kontrola stanu technicznego mat bądź innych zabezpieczeń na stanowiskach, gdzie płytki są przygotowywane, kontrolowane, a także poddawane korektom. Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że nawet drobny brak w łańcuchu uziemienia na etapie kontroli jakości może być źródłem wyładowania – to detal, który łatwo przeoczyć, a potrafi kosztować sporo.
Zasady i korzyści ochrony ESD w praktyce
Skuteczna ochrona przed ESD nie wymaga skomplikowanych rozwiązań. Wystarczy konsekwencja w kilku podstawowych nawykach. Konieczne są uziemione stanowiska pracy na całej linii produkcyjnej, regularna kontrola stanu mat i zabezpieczeń antystatycznych, a także transport elementów wyłącznie w opakowaniach ekranujących oraz przestrzeganie procedur obowiązujących w strefach EPA.
Odpowiednio wdrożona ochrona ESD podczas produkcji elektroniki pozwala firmom ograniczyć liczbę uszkodzeń komponentów, zmniejszyć ryzyko reklamacji, jak również zwiększyć niezawodność gotowych produktów. Ma to szczególne znaczenie tam, gdzie elektronika odpowiada za prawidłową pracę urządzeń wykorzystywanych na co dzień.
Źródło: elektrozel.pl
Artykuł sponsorowany