Gabinete de proteccion electrostatica (ESD) de procesamiento de chapa
El cuerpo no conductor genera una carga electrostática debido a la fricción, el calentamiento o el contacto con otros cuerpos cargados electrostáticamente.
Cuando la carga electrostática se acumula en un determinado gradiente de campo eléctrico (Degradado de campo), conducirá el arco (Arco) o una fuerza de succión (Atracción mecánica).
Un fenómeno de este tipo en el que la energía es liberada por un arco eléctrico debido a la acumulación de electricidad estática de un no conductor se denomina ESD.
1-1 Factores que afectan la carga electrostática de los objetos.
Factor material
El conductor eléctrico --- la carga es fácil de neutralizar, por lo que no acumula carga estática.
Conductores no eléctricos --- gran resistencia, la carga no es adecuada para resonancia (Recombinación), lo que resulta en la acumulación de carga.
Cuanto mayor sea la constante dieléctrica relativa (constante dieléctrica) entre los dos materiales de contacto (cuerpos no conductores), más fácil será transportar electricidad estática.
Mesa triboeléctrica
Cuando la resistencia de la superficie del material es superior a 109 ohmios / cuadrado, es más fácil transportar electricidad estática.
0 ohmios / cuadrado ~ 106 ohmios / cuadrado conductor 106 ohmios / cuadrado ~ 109 ohmios / cuadrado Material no estático 109 ohms / cuadrado ~ ∞ Fácil de causar material estático |
Espuma conductora de PE | 104 ~ 106 ohmios / cuadrado |
Bolsa antiestatica | 108 ~ 1012 ohmios / cuadrado |
Material antiestatico |
10 ~ 108 ohmios-cm |
2. Cuanto más baja es la humedad relativa en el aire, más fácil es transportar electricidad estática.
Características de los parámetros ESD
Condensador
La relación básica de la EDS: V = Q / C
Q es la cantidad de electricidad estática transportada por el objeto. Cuando Q es fijo, cuanto más baja es la capacidad del objeto cargado electrostáticamente, más alta es la tensión ESD liberada.
Por lo general, la capacitancia de las mujeres es más alta que la de los hombres, la capacitancia general del cuerpo humano está entre 80pfd ~ 500pfd.
2. Voltaje
Una de las principales causas del fallo de los componentes de IC es el voltaje liberado por la ESD. El cuerpo humano generalmente tiene un voltaje de descarga electrostática de 10 a 15 kV debido a la fricción, y el voltaje ESD que se puede generar no excede el límite superior de 35 a 40 kV. El límite inferior de la tensión ESD que el cuerpo humano puede detectar es de 3 ~ 4kV
3. energía
W=1/2 *CV2
La energía típica de ESD es de aproximadamente 17 milijoules, es decir, cuando C = 150 dfp, V = 15kV
W=1/2 * 150 *1012 * (15 * 103)2 =17 * 103 julios (julios)
4. polaridad
La electricidad estática transportada por el objeto tiene puntos positivos y negativos. Cuando una cierta polaridad hace que el componente se mueva hacia la polarización inversa, el componente se destruye más fácilmente.
5. AUMENTAR EL TIEMPO (tr)
RISE TIME --- pulso de inicio de ESD (PULSO) El tiempo requerido para el valor pico de 10% a 90% de corriente de ESD.
Duración --- Tiempo transcurrido entre el 50% del pulso de inicio de ESD y el 50% del pulso de caída
Descargue con una herramienta afilada, lo que resulta en el menor tiempo de aumento de ESD y la corriente máxima.
La producción de ESD se puede dividir en cinco fases:
1. Corona de descarga, que produce la radiación de RF.
2. Descarga de campo eléctrico avanzado (E-Field Pre-discahrge)
3. Colapso de descarga de campo eléctrico (Colapso)
4. Descarga del campo magnético (campo de descarga H)
5. La corriente se libera y genera voltaje transitorio (voltaje transitorio)
1-2 problemas de ESD en equipos electrónicos
Descarga directa a componentes electrónicos.
Daño inducido por voltaje
(1) Basado en DISPOSITIVO MOS (óxido de metal semiconductor)
(2) Cuando el voltaje ESD excede el voltaje de ruptura de la capa de óxido (como el SiO2), el componente se destruye.
(3) causado por campo eléctrico
Daño inducido por la corriente
(1) En el DISPOSITIVO BIPOLAR (Schottky, TTL) principal
(2) Cuando la corriente de ESD alcanza 2 ~ 5A, el alto calor (I2t) debido al efecto Joule quema la función de IC.
(3) causado por un campo magnético
2. Descarga directa a la carcasa electrónica.
Cuando el cuerpo humano cargado electrostáticamente entra en contacto con la carcasa metálica del equipo electrónico, si el equipo está conectado a tierra, la corriente ESD fluirá directamente al cable de tierra. de lo contrario, puede fluir a través de los componentes electrónicos y luego fluir hacia el TERRENO, causando daños a los componentes.
Dado que la corriente ESD se transmite a tierra a través de la ruta con la impedancia más baja. Si la impedancia dinámica de la línea de tierra es menor que la impedancia del gabinete a tierra / escritorio, puede haber un caso que se transmita a tierra, lo que puede causar interferencia de radiación al circuito electrónico.
3. Descarga indirecta
Descarga indirecta: significa que el cuerpo cargado electrostáticamente no se descarga directamente al departamento de equipo que está en contacto. pero se descarga a las partes metálicas adyacentes, lo que provoca que la ESD PILSE cause que la radiación del campo electromagnético afecte los componentes electrónicos.1-3 Diseño de protección contra ESD
1. Nivel de componente
2. Nivel de placa (nivel de PCB)
3. Nivel de cableado
4. Nivel de vivienda (Nivel de vivienda)
1, 2 de ellos no están relacionados con el diseño de la organización.
Nivel de cableado
Para el cable plano y el cable de alimentación dentro del gabinete, preste atención a
1. Evite utilizar un cable que sea demasiado largo.
2. Para evitar la inducción de ruido ESD, debe evitar colocar el cable demasiado cerca de la costura de la carcasa.
3. El cable evita el contacto con la superficie interna de la carcasa de metal, cuando la carcasa está sujeta para evitar la ESD, interfiere el cable.
4. Procesamiento del cable do blindaje (blindaje)
2. nivel de gabinete
Lo más importante a tener en cuenta es el blindaje y la conexión a tierra del gabinete. En términos de blindaje, los requisitos para ESD y EMI son exactamente los mismos. ESD debe prestar atención a:
1. Todas las partes metálicas (como el interruptor) a las que se puede acceder desde el exterior se deben conectar a la carcasa y no se pueden flotar para evitar:
(1) Pase la corriente ESD a través de la PCB.
(2) Descarga secundaria o interferencia de radiación debido a la saturación de carga.
2. Evite usar tornillos demasiado largos para evitar que la ESD cause interferencia de radiación interna.
3. En el diseño del espacio de la carcasa de plástico, la longitud del espacio debe extenderse tanto como sea posible para evitar la descarga de ESD o la radiación de ESD.