Elektrostatische ontlading:wat is het, hoe ontstaat het en hoe los je het op?

Elektrostatische ontlading (ESD) is een fenomeen dat een elektrische stroomstoot veroorzaakt tussen twee elektrisch geladen objecten. Dit is een van de zorgen waarmee de printplaten (PCB's) vaak worden geconfronteerd. Het is ook verantwoordelijk voor elektriciteitstekorten, PCB-storingen, enz. Bepaalde problemen veroorzaakt door elektrostatische ontlading kunnen leiden tot storingen in het elektrische systeem, elektrocutie, enz. Daarom is het essentieel om het probleem van elektrostatische ontlading aan te pakken. Het is echter ook essentieel om te weten wat ESD precies is, wat de oorzaken zijn en hoe de problemen kunnen worden opgelost. Dit bericht introduceert het concept van elektrostatische ontlading gevolgd door de oorzaken en oplossingen.

Inleiding tot elektrostatische ontlading (ESD)

De elektrostatische ontlading (ESD) is de plotselinge golf van elektrische lading tussen twee elektrisch geladen elementen in de buurt. In een elektrische of elektronische opstelling zoals een PCB, aangezien elektrostatische inductie statische elektriciteit opbouwt, neemt de statische elektriciteit toe, wat resulteert in plotselinge ESD. De elektrostatische inductie vindt plaats wanneer twee ongelijk geladen elementen in direct contact of nabijheid komen door het breken van het diëlektricum ertussen.

ESD verschijnt als een microversie van bliksem. Het verschijnt als een vonk tussen de twee ongelijk geladen (een negatief en een ander positief geladen) elementen, die genoeg schadelijk potentieel hebben om een ​​hele printplaat (PCB) of een geïntegreerd elektrisch of elektronisch circuit te vernietigen.

In een PCB of een elektrische of elektronische geïntegreerde opstelling wordt ESD vaak veroorzaakt door de volgende redenen.

• Het niet gebruiken van een elektrostatische polsband of beschermende uitrusting tijdens het oplossen van problemen met elektronische apparatuur kan ESD veroorzaken.
• Aanwezigheid van synthetische materialen zoals plastic, piepschuim, enz. in de directe nabijheid van elektrische doorgang in het elektronische circuit.
• Het gebruik van geforceerde luchtcirculatie op de elektrisch actieve apparatuur kan de accumulatie van statisch elektrisch potentieel veroorzaken, wat uiteindelijk resulteert in ESD.

De PCB's kunnen latente of catastrofale schade oplopen als gevolg van ESD, wat kan leiden tot een gedeeltelijke of volledige storing/falen van PCB's. Aangezien het schadelijke potentieel van ESD hoog is in de PCB's of elektronische geïntegreerde opstellingen, is het essentieel om ESD te voorkomen.

Laten we een paar preventieve maatregelen of oplossingen voor ESD bespreken.

Preventiemaatregelen/oplossingen voor ESD in PCB's

De PCB's kunnen worden voorkomen tegen ESD door zorgvuldig de statische-vrije PCB's te ontwerpen of door het ESD-preventieve fabricage- en gebruiksproces van PCB's toe te passen. Laten we een paar richtlijnen bespreken voor beide preventieve methoden.

• ESD-preventierichtlijnen voor PCB-ontwerp:

  De volgende tips helpen ESD-opbouw in PCB-ontwerp te voorkomen.

  • Om parasitaire inductantie te verminderen, is het belangrijk om de lengte van de elektrische lijn te verminderen. Hogere parasitaire inductantie verhindert dat de beveiligingscircuits naar behoren functioneren en veroorzaakt daarom ESD. Het verminderen van de lijnlengte en parasitaire inductie resulteert uiteindelijk in de preventie van ESD.

  • Er moet voor voldoende afstand/luchtspleet tussen twee opeenvolgende elektronische componenten worden gezorgd. Deze luchtspleetafstand voorkomt directe spanningsinteractie tussen twee componenten. In het geval van een hoogspanningsbedrijf van de printplaat, kan een geschikte isolatie tussen twee componenten nodig zijn.

  • PCB-randen zijn zeer gevoelig voor ESD-opbouw, daarom mogen IC-sporen niet in de buurt van PCB-randen lopen.

  • Het gebruik van isolatiepads voor de metalen connectoren kan nuttig zijn bij het voorkomen van ESD in de PCB's.

• ESD-preventierichtlijnen per proces:

  De volgende stappen kunnen worden gevolgd om ESD te voorkomen tijdens de fabricage en het gebruik van PCB's.

  • Tijdens de fabricage van PCB's is het essentieel om een ​​statische of ESD-preventieve omgeving te vormen. Hierbij kan het gaan om de ESD-bescherming van fabricagetafels. De werktafels dienen te worden beschermd met ESD-vrije matten en goede aarding. Volgens NFPA-77 omvatten de praktijken om een ​​ESD-preventieve omgeving te creëren het gebruik van antistatische aardingsmatten, polsbanden met hoge weerstand, enz.

  • Het gebruik van statisch bestendig verpakkingsmateriaal en verf kan het optreden van ESD weerstaan.

Nu het concept van elektrostatische ontlading (ESD) in PCB's is overtuigd, is het essentieel om samen te werken met een PCB-contractfabrikant in de VS die ESD-preventieve ontwerp- en fabricagediensten aanbiedt, zoals Creative Hi- techniek. Het bedrijf biedt hoogwaardige en beveiligde ontwerpen van PCB's samen met snelle fabricageservices. Het bedrijf is ISO 9001:2015, IPC-WHMA-A-610 en IPC-CC-830B gecertificeerd. Ze bieden ook IPC-A-610-D en ANSI/J-STD-001-compatibele PCB-assemblagediensten om optimale kwaliteit en prestaties te garanderen.

Gerelateerde blogberichten:

• De juiste redenen om samen te werken met een fabrikant van contractelektronica
• Hoe HDI-ontwerp in elektronica te optimaliseren