Gigant ESD whitepaper
0 likes372 views
All elektronik Ă€r kĂ€nslig och ingen elektronik gĂ„r sĂ€ker frĂ„n statisk elektricitet. Men vad Ă€r egentligen statisk elektricitet och varför vill man undvika det? I Gigants whitepaper âkonsekvenser av otillrĂ€ckligt ESD-skyddâ gĂ„r vi igenom vad ESD Ă€r, hur det hör ihop med statisk elektricitet och varför sĂ„ mĂ„nga branscher upplever oförklarliga elektronikkrascher. Vi lyfter fram Ă€mnet ESD för att sprida kunskap, samt för att ta upp de faktiska riskerna som uppstĂ„r om man har ett otillrĂ€ckligt ESD-skydd.
More Related Content
More from Gigant (19)
Gigant ESD whitepaper
- 1. KONSEKVENSER AV OTILLRĂCKLIGT ESD-SKYDD WHITEPAPERESD © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â KONSEKVENSER AV OTILLRĂCKLIGT ESD-SKYDD
- 2. All elektronik Ă€r kĂ€nslig och ingen elek- tronik gĂ„r sĂ€ker frĂ„n statisk elektricitet. Men vad Ă€r egentligen statisk elektricitet och varför vill man undvika det? I Gigants whitepaper âkonsekvenser av otillrĂ€ckligt ESD-skyddâ gĂ„r vi igenom vad ESD Ă€r, hur det hör ihop med statisk elektricitet och varför sĂ„ mĂ„nga branscher upplever oförklarliga elektronikkrascher. Vi lyfter fram Ă€mnet ESD för att sprida kunskap, samt för att ta upp de faktiska riskerna som uppstĂ„r om man har ett otillrĂ€ckligt ESD-skydd. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â KONSEKVENSER AV OTILLRĂCKLIGT ESD-SKYDD
- 3. PROBLEMBESKRIVNING Friktion, separation och induktion kan lĂ€tt förekomma pĂ„ arbetsplatser som pĂ„ ett eller annat sĂ€tt hanterar elektronik. Det Ă€r dĂ€rför viktigt att vara sĂ€ker i sitt ESD-skydd. NĂ€r uppkommer ESD? ESD kallas det nĂ€r elektroner rör sig frĂ„n ett material med högre spĂ€nningsskilland till nĂ„got med lĂ€gre spĂ€nningsskillnad. LĂ€s mer om vad ESD Ă€r i bilaga 1. ESD stĂ„r för Electro Static Discharge, elektrostatisk urladdning pĂ„ svenska och uppkommer genom: âą Friktion âą Separation âą Induktion Dessa tre principer ovan Ă€r ofta ocksĂ„ en förklaring till varför ESD-skador intrĂ€ffar. Man kan sĂ€ga att det beror pĂ„ tre olika hĂ€ndelser som gĂ„r hand i hand med ovannĂ€mnda principer: elektrostatisk urladdning till en enhet (friktion), frĂ„n en enhet (separation) eller genom fĂ€ltinducerande urladdningar (induktion), vilket innebĂ€r att laddade föremĂ„l förs nĂ€ra varandra utan att röra vid varandra. Olika material Ă€r olika kĂ€nsliga och mottagliga för ESD. MĂ€nniskan kĂ€nner först en ur- laddning vid ca 3000 volt medan de kĂ€nsligaste kom- ponenterna klarar idag endast 20-50 volt, se nedan nĂ„gra exempel över typiska voltnivĂ„er vid olika luftfuk- tigheter. Risken för ESD-skador Ă€r högre pĂ„ vintern dĂ„ luftfuktigheten Ă€r lĂ€gre jĂ€mfört med sommaren. Torr luft medför att spĂ€nningar lĂ€ttare uppstĂ„r och utgör en ökad risk för ESD-kĂ€nsliga föremĂ„l. RISKEN FĂR ESD-SKADOR ĂR HĂGRE UNDER VINTERTID JĂMFĂRT MED SOMMARTID Huruvida skador uppstĂ„r pĂ„ ESD-kĂ€nsliga objekt (ESDS) av en ESD-hĂ€ndelse bestĂ€ms av enhetens förmĂ„ga att avleda energin eller tĂ„la de spĂ€nnings- nivĂ„er som Ă€r inblandade. MĂ„let med ESD-skydd? MĂ„let med ESD-skydd Ă€r att skapa en kontrollerad urladdning sĂ„ att elektronerna leds bort i en varsam takt istĂ€llet för i ett okontrollerat flöde. ESD-skador intrĂ€ffar alltsĂ„ vid sjĂ€lva urladdningen, inte uppladd- ningen. Om ESD exempelvis sker okontrollerat i ett kretskort som bara tĂ„l 30-50 V sĂ„ kan det leda till omedelbara konsekvenser. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â PROBLEMBESKRIVNING Exempel över typiska voltnivĂ„er vid olika luftfuktigheter Aktivitet 10â25% luftfuktighet 65â90% luftfuktighet GĂ„ över en matta 35 000 volt 1 500 volt Arbeta vid ett arbetsbord 6 000 volt 100 volt
- 4. Var sker ESD? Om man ser över en vanlig produktion som hanterar ESD-kĂ€nsliga produkter, bestĂ„r produktionskedjan ofta av: Inleverans > Montering > Test > Utleverans. Högst risk för ESD uppkommer dĂ„ vid montering och test, eftersom det ofta Ă€r dĂ€r de ESD-kĂ€nsliga produkterna hanteras. Eftersom statisk elektricitet finns överallt i vĂ„r omgivning; pĂ„ arbetsytor, golv, stolar, klĂ€der, arbetsbord, utrustning etc, Ă€r det extra viktigt att ha ESD-tĂ„liga produkter som sĂ€krar dessa omrĂ„den. Vilka berörs av ESD? Det Ă€r lĂ€tt hĂ€nt att man bara tror att ESD pĂ„verkar elektronikindustrin, men faktum Ă€r att ESD finns överallt runtomkring oss och kan dĂ€rför förekomma i alla tĂ€nkbara branscher, pĂ„ ett eller annat sĂ€tt, till exempel i sjukvĂ„rden, IT-branschen, plastindustrin, flygplansindustrin eller bilindustrin. DĂ€rför Ă€r det extra viktigt att se över sin industri, antingen sjĂ€lv eller genom att kalla till en expert, för att se om om det finns risk för ESD-skador nĂ„gonstans i produk- tionskedjan. ESD:s utveckling? Eftersom utvecklingen av kretskort har skett sĂ„ drastiskt under de senaste decennierna har allt tunnare ledare utvecklats med mindre isolations- avstĂ„nd. Det vill sĂ€ga att elektronerna, strömmen, snabbare och mer okontrollerat kan ta sig frĂ„n den ena Ă€nden till den andra. Detta har medfört att kretskorten blivit alltmer kĂ€nsliga, sĂ€rskilt under Ă„ren 2010-2015, och att risken för ESD-skador ökat. Andra trender som tillkommit de senaste Ă„ren Ă€r nya halvledarmaterial som ger kraftig skaderisk samt ökad snabbhet hos komponenter som krĂ€ver lĂ€gre kapacitanser och kortare ledare. Alla dessa trender medför en kraftig skaderisk. ESD-standarder Det finns tvĂ„ huvudstandarder som har sitt ursprung i âThe International ESD Communityâ, ANSI/ESD S20.20 och IEC 61340-5-1. Dessa standarder borde tas hĂ€nsyn till av alla företag som tillverkar eller hanterar ESD-kĂ€nsliga produkter. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â PROBLEMBESKRIVNING Det Ă€r viktigt att ha ESD-tĂ„liga produkter som sĂ€krar hela produktionskedjan: Inleverans > Montering > Test > Utleverans.
- 5. PROBLEMBEVISNING Konsekvenser: Permanenta och latenta Det finns tvĂ„ typer av skador som orsakas av ESD: âą Permanenta âą Latenta Antingen upphör funktionen pĂ„ komponenten direkt vid en urladdning, permanent fel, eller sĂ„ uppstĂ„r ett latent fel. Permanenta fel kan exempelvis ha orsakats av metallsmĂ€lta i kretskortet. Latenta fel Ă€r dĂ€remot kontroversiella och svĂ„ra att identifiera. Dessa fel innebĂ€r att komponenten skadas utan att funktionen upphör direkt. Resultatet blir att komponenten tidvis fungerar, sĂ„ kallat intermittent fel, tills den en dag inte lĂ€ngre fungerar som den ska. Man kan se det som att livslĂ€ngden pĂ„ produkten förkortas. En del kan uppleva ESD som en oförklarlig krasch, eftersom man ofta varken kan se eller kĂ€nna ESD. AV ALLA FELORSAKER TILL DRIFTSATTA SYSTEM BEROR 60% AV ESD Men det rĂ€cker att skjuta av en halv ledare eller att man bara gör en halv kortslutning mot en intilliggan- de ledare. Det kanske bara Ă€r en av miljarder tran- sistorer som skjutits bort och det Ă€r just den som anvĂ€nds nĂ€r exempelvis en krockkudde ska utlösas i en bil. Av alla felorsaker till driftsatta system beror 60% av ESD och resten pĂ„ grund av komponentfel eller mekaniska samt kemiska fel. Med driftsatta system menas apparatur dĂ€r det ingĂ„r kretskort. Konsekvenser: Personligt obehag Personligt obehag kan uppstĂ„ genom att personalen upplever gnistbildningar i sitt dagliga arbete. Detta skapar onödiga risker som sĂ€tter den personliga hĂ€lsan pĂ„ spel, eftersom gnistbildningarna kan vara stora som smĂ„. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â PROBLEMBEVISNING Felorsak till driftsatta system. ESD 60 % Kompo- nenter 10 % Mekaniska/kemiska 30 %
- 6. Konsekvenser: Kostnader ESD pĂ„verkar produktionsavkastning, tillverknings- kostnader, produktkvalitet, produkttillförlitlighet och lönsamhet. Kostnaden för de skadade enheterna varierar frĂ„n bara nĂ„gra kronor för en enkel diod till tiotusentals kronor för komplexa integrerade kretsar. NĂ€r tillhörande kostnader för reparation, omarbet- ningar och overheadkostnader tillkommer sĂ„ finns det klart möjligheter till nödvĂ€ndiga förbĂ€ttringar. MĂ„nga frĂ„gar om den âriktiga kostnadenâ och vad man egentligen tjĂ€nar pĂ„ att investera i ESD-skydd. Alla som har arbetat med kvalitetsfrĂ„gor eller hĂ„llbarhetsfrĂ„gor i ett stort företag vet att det kan vara svĂ„rt att utveckla och presentera en trovĂ€rdig information i form av felkostnader. De viktigaste effekterna av att investera i ESD-skydd har Ă€ndĂ„ visat sig resultera i fĂ€rre kassationer, tillförlitligare produktionsprocess, bĂ€ttre kundintryck och mindre reparationskostnader. Se tabell ovan som visar relativa kostnader vid olika nivĂ„er. Tabellen visar en generell bild av vad varje fel i snitt kostar. Ett fel som uppstĂ„tt i kretskort kan innebĂ€ra olika konse- kvenser beroende pĂ„ vilken produkt kretskorten Ă€r installerade i. Det kan, som tidigare nĂ€mnts, leda till att en krockkudde utlöses nĂ€r den inte ska det, maskinstopp eller signalfel i tĂ„g. De minsta kostna- derna berĂ€knas vara reparation av komponenter, kretskort eller system (maskiner) medan de största kostnaderna Ă€r servicekostnader. MĂ„nga gĂ„ng- er företag stöter pĂ„ sĂ„dana hĂ€r fel sĂ„ tvingas de skicka tillbaka sina produkter till leverantörer för att fĂ„ sina produkter ersatta. I servicekostnader ingĂ„r dĂ€rför logistik- frakt och administrationskostnader. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â PROBLEMBEVISNING Relativa kostnader orsakade av ESD-skador. Tabellen visar endast förhĂ„llandet mellan de olika kostna- derna och menar pĂ„ att servicekostnaderna utgör de största kostnaderna nĂ€r ESD-skador intrĂ€ffar pĂ„ driftsatta system. Service 1000 800 600 400 200 System Kretskort Komponent Relativa kostnader
- 7. LĂSNINGEN GRUNDLĂGGANDE PRINCIPER Designa för att skydda Genom att exempelvis anvĂ€nda mindre kĂ€nsliga komponenter för ESD. RĂ€kna alltid med att alla komponenter och kort Ă€r kĂ€nsliga för ESD och handskas endast med ESD-kĂ€nsliga produkter om du Ă€r ordentligt jordad. Lagra och transportera alltid ESD-kĂ€nsligt material i skĂ€rmande emballage och lĂ„dor. Definiera kontrollnivĂ„ För att fĂ„ en uppfattning om kĂ€nslighetsnivĂ„er kan man göra olika simuleringstest: Human Body Model, (HBM), Charged-Device Model (CDM) och Machine Model (MM). HBM Ă€r en simulering som mĂ€ter överföring av laddning mellan mĂ€nnisko- kroppen och ESDS (ESD-kĂ€nsliga produkter), CDM Ă€r en simulering som mĂ€ter överföring av laddning mellan olika produkter och MM Ă€r en simulering som mĂ€ter överföring av laddning mellan mĂ€nnisko- kroppen och konduktiva material. Identifiera och definiera EPA-omrĂ„den EPA Ă€r ett ESD-skyddat omrĂ„de âen definierad plats med de nödvĂ€ndiga material, verktyg och utrustning som kan styra statisk elektricitet till en nivĂ„ som minimerar skador pĂ„ ESD-kĂ€nsliga objektâ. Se till att det finns EPA överallt dĂ€r det hanteras ESD-kĂ€nsliga komponenter. All utrustning som anvĂ€nds och Ă€r nĂ„bart frĂ„n arbetsytan i EPA- omrĂ„det bör vara avledande. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â LĂSNINGEN
- 8. Minska elektrostatisk laddning Eliminera sĂ„ mĂ„nga statiska laddningsgenererande processer eller material som möjligt, speciellt höga laddningsisolatorer sĂ„som plaster och syntetiska föremĂ„l. ESD-faran ökar ocksĂ„ genom torr luft och vissa aktiviteter som att rulla en stol eller genom att ta i vissa föremĂ„l. Koppla ESD-kĂ€nsliga produkter till jord för att minska laddningsbildning och ansam- ling. Personal kan exempelvis vara jordade via handledsband som i sin tur Ă€r kopplad till jord. Avleda och neutralisera Avleda eller neutralisera de elektrostatiska ladd- ningar som förekommer. Hög och jĂ€mn luftfuktig- het pĂ„ över 60% RH, korrekt jordning och anvĂ€nd- ning av ledande eller dissipativa material spelar stor roll. Om man har produkter som fungerar som isolatorer och som Ă€r svĂ„ra att avleda eller inte tĂ„l den höga luftfuktigheten sĂ„ kan man anvĂ€nda en joniseringsapparat som alstrar joner och neutrali- serar objektet. Skydda produkterna Införskaffa ESD-produkter som Ă€r ESD-tĂ„liga. Skydda produkterna genom att koppla de till jord eller genom att lagra och transportera de ESD- kĂ€nsliga produkterna i skĂ€rmande och ledande lĂ„dor eller förpackningar som har ett ESD-skydd. De skĂ€rmande materialen har ett metallskikt i sig som förhindrar laddningar och elektriska fĂ€lt att trĂ€nga igenom. Andamus aped quo quid ea nobit, quodit modis © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â LĂSNINGEN
- 9. LĂSNINGEN ESD-TEAM PROCESS KONTROLLPLAN LEDNINGSSTĂD ESD-TRĂNINGSPLAN VERIFIERING © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â LĂSNINGEN Nedan visas sex punkter för en lyckad ESD-plan. För att kunna genomföra aktiviteterna i de grundlĂ€ggande principerna Ă€r alla dessa sex punkter nödvĂ€ndiga. De handlar om att skapa rutiner i aktiviteterna och lyckas bibehĂ„lla kunskap med stöd av ledningen. 6 STEG TILL ETT LYCKAT ARBETE
- 10. 1. ESD-team Skapa ett ESD-team och en ESD-samordnare som ansvarar för utveckling, budgetering och adminis- trering av ESD-programmet. Ett lagarbete gĂ€ller sĂ€rskilt ESD eftersom problemen och lösningarna i de flesta företag korsar olika funktioner, avdel- ningar, divisioner och leverantörer. 2. Process KartlĂ€gg produktionen och prioritera de omrĂ„den som behöver skyddas. Ett ESD-skyddat omrĂ„de, EPA, kan förekomma lĂ€ngs hela produktionskedjan: Inleverans > Montering > Test > Utleverans, men ofta inom montering och test. EPA kan som tidigare nĂ€mnts förekomma lĂ€ngs hela produktionskedjan, sĂ€rskilt inom montering och test. DĂ€rför Ă€r det vik- tigt att sĂ€rskilt sĂ€kra dessa omrĂ„den med tillrĂ€ckligt ESD-skydd. Nedan följer ett exempel pĂ„ hur ett vĂ€lplanerat ESD-flöde kan se ut. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â LĂSNINGEN Mellanlager för utleverans Förvaring Arbetsbord Antistatdraperi för avskĂ€rmning Flödet IN-OCHUTLEVERANS EPA-OMRĂ DE
- 11. 3. Kontrollplan En kontrollplan innebĂ€r att man gör funktionskontroll av ESD-skyddsprodukter regelbundet enligt doku- menterade rutiner, för att se om ESD-skyddsprodukter som finns i produktionen har försĂ€mrats eller bibehĂ„l- ler sin funktion. I standarden IEC/TR 61340-5-2 kan man lĂ€sa vilka kontrollintervall som rekommenderas för olika produkter. För att ge konkreta exempel pĂ„ kravgrĂ€nser för olika produkter presenteras vanligt förekommande kontrollintervall hos Nordiska elek- tronikproducerande företag i nedan tabell. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â LĂSNINGEN MĂ€tinstrument Det Ă€r viktigt att ta hjĂ€lp av nĂ„gon som har rĂ€tt mĂ€t- utrustning och kunskap, för att fĂ„ korrekta vĂ€rden. Det Ă€r naturligtvis upp till varje företag att se till att kund- eller företagskraven uppfylls vad gĂ€ller ESD. Dokumentation Funktionskontrollen som görs av de anstĂ€llda ska registreras och följas upp i företaget. Exempel pĂ„ protokoll vid funktionskontroll av exempelvis förpack- ningsmaterial och handledsband kan se ut sĂ„hĂ€r: Produkt Vanligt förekommande kontrollintervall MĂ€tinstrument Nedre grĂ€nsvĂ€rde Ăvre grĂ€nsvĂ€rde Förpacknings- material Stickprovskontroll FĂ€ltmĂ€tare - 10 000 V/m BĂ€nkar** Var 3:e mĂ„nad ResistansmĂ€tare - 1 GΩ Handledsband Varje dag ResistansmĂ€tning med âskoprovareâ eller liknande mĂ€tutrustning - Visar godkĂ€nt respektive underkĂ€nt vĂ€rde (max 35 MΩ) Stolar** Var 3:e mĂ„nad ResistansmĂ€tare - 1 GΩ Hyllor** Var 3:e mĂ„nad ResistansmĂ€tare - 1 GΩ Vagnar** Var 3:e mĂ„nad ResistansmĂ€tare - 1 GΩ ** För dessa ESD-skyddsutrustningar rekommenderas rengöring som en första Ă„tgĂ€rd vid underkĂ€nda mĂ€tvĂ€rden. Det Ă€r viktigt att lĂ„ta provobjekten torka innan nya mĂ€tningar utförs. DĂ€rför rekommenderas att vĂ€nta minst 4 timmar innan nĂ€sta mĂ€tning utförs. Exempel pĂ„ kravgrĂ€nser och kontrollintervall Exempel pĂ„ protokoll över förpackningsmaterialens och handledsbandens funktion ESD funktionskontroll av förpackningsmaterial och handledsband Vid godkĂ€nt resultat, skriv signatur i aktuell ruta Anst.nr Namn Bord Stol AnteckningStolStolBord Bord Ă r/vecka Ă r/vecka Ă r/vecka Dokumentera Ă€ven de faktiska och potentiella ESD-förlusterna i form av defekta komponenter. ESD-etikett PĂ„ varje ESD-godkĂ€nd produkt bör en sjĂ€lvhĂ€ftan- de ESD-etikett, svart text pĂ„ gul bakgrund, pla- ceras. Den ska vara skyddad, men vĂ€l synlig pĂ„ utrustningen. Etiketten bör Ă€ven tala om nĂ€r utrust- ningen godkĂ€nts och av vem.
- 12. 4. Ledningsstöd För att lyckas med ESD-arbetet krĂ€vs det att ESD- programmet fĂ„r stöd frĂ„n ledningen, pĂ„ högsta möjliga nivĂ„. Det krĂ€vs engagemang och förstĂ„else för kvalitet, produktprestanda, tillförlitlighet och kostnadsbesparingar. Alla företag bör dĂ€rför för- bereda en kort företagspolicyförklaring om ESD- kontroll. 5. ESD utbildnings- och trĂ€ningsplan Skydda produkter frĂ„n effekterna av ESD-skador börjar genom att förstĂ„ begreppen kring elektrosta- tiska laddningar och urladdningar. Ett effektivt ESD-program krĂ€ver ett produktivt trĂ€ningspro- gram dĂ€r all inblandad personal förstĂ„r de centrala begreppen. Utveckla och genomför en utbildnings- plan. Omskola personalen i ESD-kontroll. Utbild- ningen bör innehĂ„lla ett test eller annan metod för att kontrollera förstĂ„else. 6. Verifiering Steg 6 gĂ„r ut pĂ„ att granska, revidera, analysera, fĂ„ feedback och förbĂ€ttra. Revision Ă€r viktigt för att sĂ€kerstĂ€lla att ESD-kontrollprogrammet Ă€r lyckat. ESD-samordnaren bör kontinuerligt identifiera av- kastningen pĂ„ investeringen av programmet, för att motivera besparingarna. Designa dĂ€rför en verifie- ringsplan som ESD-samordnaren kan jobba efter. Gigant ger stöd Gigants största styrka gĂ€llande ESD-projekt Ă€r att vi hjĂ€lper vĂ„ra kunder att se helheten kring ESD. Vi besöker vĂ„ra kunders produktionslokaler för att se hur lĂ„ngt de kommit med sitt ESD-arbete. För oss Ă€r viktigt att inte missa nĂ„gon lucka i produktionskedjan Inleverans > Montering > Test > Utleverans, för att sĂ€kerstĂ€lla sĂ€krade EPA-omrĂ„den. Vi anser Ă€ven att utbildning Ă€r den viktigaste delen och dĂ€rför erbjuder vi grundutbildning för de som behöver komma igĂ„ng med sitt ESD-arbete. Vi har Ă€ven ett brett sortiment av ESD-produkter. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â LĂSNINGEN
- 13. SAMMANFATTNING Konsekvenserna av otillrĂ€ckligt ESD-skydd varierar beroende pĂ„ hur mottaglig och kĂ€nslig ESD-kom- ponenterna Ă€r för urladdning. Det kan innebĂ€ra latenta eller permanenta fel, personligt obehag och höga servicekostnader. För att undvika detta krĂ€vs att man har ett genomtĂ€nkt flöde i sin produktion och ESD-skyddade omrĂ„den (EPA) pĂ„ ett samlat omrĂ„de i produktionen. Det krĂ€vs Ă€ven att man följer de grundlĂ€ggande princperna samt de 6 stegen för ett lyckat ESD-arbete. För de företag som behöver stöd i sitt ESD-arbete finns det möjlighet att ta hjĂ€lp av experter, framförallt för att bli utrustad med rĂ€tt arbetsplatsutrustning och utbildning. Referenser https://www.ESD-a.org/about-ESD-/ESD- fundamen- tals/ (Part 1-6) http://incompliancemag.com/article/the-qrealq-cost- of-ESD-damage/ http://www.ESD-nordic.com/fakta-om-ESD- http://www.sweclockers.com/artikel/18813-ESD- el- ler-elektrostatiska-urladdningar-ingen-myt-i-dator- varlden http://www.esdnordic.com/ (Funktionskontroll av ESD- skyddsutrustning och Why Static Charge Builds Up on People) © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â SAMMANFATTNING Vill du ocksĂ„ investera i ett sĂ€krare ESD-arbete? Prata med Gigant.
- 14. För att svara pĂ„ frĂ„gan vad ESD Ă€r behöver vi förstĂ„ hur elektroner beter sig. All materia bestĂ„r av atomer som i sin tur innehĂ„ller positivt laddade protoner, neutrala neutroner och negativt laddade elektroner. Dock Ă€r det bara elektronerna som kan vandra ivĂ€g i de, frĂ„n början, oladdade atomerna. NĂ€r de negativt laddade elektronerna flyr frĂ„n ato- men fĂ„r atomen ett underskott pĂ„ elektroner och blir positivt laddad. DĂ„ atomen tar emot fler elektroner sĂ„ fĂ„r den ett överskott pĂ„ elektroner och blir nega- tivt laddad. Olika atomer har olika kemiska egen- skaper och beter sig dĂ€rför olika. Vissa atomer har en sĂ€rskild tendens att attrahera elektroner medan andra atomer hellre vill bli av med elektroner. Elektronerna kan vandra frĂ„n atomerna pĂ„ olika sĂ€tt genom friktion, separation eller induktion. NĂ€r nĂ„got eller nĂ„gra av dessa principer uppstĂ„r fĂ„r elektronerna chansen att vandra ivĂ€g frĂ„n det ena materialet till det andra. DĂ„ en person exempelvis gĂ„r över ett golv eller arbetar vid en bĂ€nk kan bĂ„de friktion och separation uppstĂ„ mellan personen och golvet. Detta innebĂ€r att personen som gĂ„r över golvet fĂ„r ett överskott pĂ„ elektroner, vilket bygger upp laddningar pĂ„ flera tusen volt. Det kan Ă€ven bildas andra elektriska fĂ€lt pĂ„ avstĂ„nd utan direkt- kontakt beroende pĂ„ hur stor laddning de upplad- dade materialen genererar, vilket kallas induktion. SjĂ€lvklart Ă€r elektronövergĂ„ngen inte sĂ„ enkel som vi beskriver den hĂ€r, utan mer komplex. Hur mycket laddning ett material genererar beror pĂ„ kontaktytan, separationshastighet, relativ fuktighet, materialets kemiska egenskaper, förmĂ„ga och tendens att vilja attrahera eller ge ifrĂ„n sig elektroner samt en mĂ€ngd andra faktorer. NĂ€r elektronerna vĂ€l befinner sig i ett ledande material kan de flyta in i den ena Ă€nden och ut i den andra, detta kallar vi för en ström. Om elektronerna hamnar i ett oledande material kan de inte förflytta sig utan blir kvar dĂ€r de lagts. De Ă€r dĂ„ statiska, det vill sĂ€ga orörliga, dĂ€rav namnet statisk elektricitet. Om det blir vĂ€ldigt mĂ„nga elektroner pĂ„ samma stĂ€lle, i det hĂ€r fallet i personen som gick över gol- vet och byggde upp laddningar, sĂ„ trĂ€ngs elektro- nerna och vill dĂ€rifrĂ„n till ett ledande material. Ofta vill de till jord, antingen via luften med hjĂ€lp av luft- fuktigheten som gör att luften blir mer ledande, eller via andra material. Detta fenomen, nĂ€r elektroner rör sig frĂ„n ett material med högre spĂ€nningsskil- land till nĂ„got med lĂ€gre spĂ€nningsskillnad kallas för ESD, Electro Static Discharge, elektrostatisk urladdning pĂ„ svenska. Det Ă€r inte farligt att gĂ„ omkring med höga ladd- ningar, dĂ€remot finns det en risk att urladdningar skapas om man kommer i kontakt med ESD-kĂ€nsli- ga föremĂ„l som inte tĂ„l den okontrollerade urladd- ningen. Om den uppladdade personen som vi nĂ€mnde tidigare hade tryckt pĂ„ en ojordad hissknapp, sĂ„ hade hen sĂ€kerligen kĂ€nt en urladdning om den var mer Ă€n 10 000 V. Denna gnista uppstĂ„r pĂ„ grund av den elektrostatiska urladdningen pĂ„ ett ledande material, i det hĂ€r fallet hissknappen som var bĂ„de kĂ€nslig och mottaglig för ESD, och som inte kunde leda elektronerna vidare till jord. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â VAD ĂR ESD? â BILAGA 1 VAD ĂR ESD? BILAGA 1
- 15. ORDLEXIKON Resistans MotstĂ„nd, ett visst slag av strömbegrĂ€nsande förmĂ„ga hos en elektrisk krets. Konduktiv Ledande. Dissipativ Som konduktiv, men avledningsförmĂ„gan till jord Ă€r lĂ€gre. Isolator Material med en ytresistans eller volymresistans med ett motstĂ„nd större Ă€n 1 x 10^11 ohms. Jon Atom eller molekyl som har ett överskott eller underskott av elektroner. Atom Den minsta enheten av ett grundĂ€mne som bestĂ„r av positivt laddade protoner, neutrala neutroner, samt negativt laddade elektroner. © Copyright Gigant AB, www.gigant.se. Alla rĂ€ttigheter förbehĂ„lls. JAN 14 | 2016 WHITEPAPER â GIGANT ESD â ORDLEXIKON/FĂRKORTNINGAR ESD Electro Static Discharge, elektrostatisk urladdning. ESDS Electro Static Discharge Sensitive Items, ESD-kĂ€nsliga produkter. EPA Electro Protective Area, ESD-skyddat omrĂ„de. HBM Human Body Model, simulering som mĂ€ter över- föring av laddning mellan mĂ€nniskokroppen och ESD. CDM Computer Device Model, simulering som mĂ€ter överföring av laddning mellan olika produkter. MM Machine Model, simulering som mĂ€ter överföring av laddning mellan mĂ€nniskokroppen och konduktiva material. FĂRKORTNINGAR