Pelepasan muatan listrik statis (ESD) adalah masalah kompatibilitas elektromagnetik yang terkenal yang dapat menyebabkan peralatan elektronik tidak berfungsi atau rusak.Ketika perangkat semikonduktor ditempatkan sendiri atau dipasang di modul sirkuit, mereka dapat menyebabkan kerusakan permanen pada perangkat ini bahkan ketika tidak dinyalakan.Komponen sensitif pelepasan muatan listrik statis disebut perangkat sensitif pelepasan muatan listrik statis (ESDS).
Jika tegangan antara dua atau lebih pin komponen melebihi kekuatan tembus dielektrik komponen, komponen akan rusak.Ini adalah alasan utama kegagalan perangkat MOS.Semakin tipis lapisan oksida, semakin sensitif perangkat terhadap pelepasan muatan listrik statis.Kesalahan biasanya memanifestasikan dirinya sebagai korsleting dengan resistansi tertentu ke catu daya itu sendiri.Untuk perangkat bipolar, kerusakan umumnya terjadi di area semikonduktor aktif yang telah dimetalisasi dan dipisahkan oleh lapisan oksida tipis, dan oleh karena itu jalur kebocoran parah akan terjadi.
Kegagalan lain disebabkan ketika suhu simpul melebihi titik leleh silikon semikonduktor (1415 ° C).Energi dari pulsa pelepasan elektrostatik dapat menyebabkan pemanasan lokal, sehingga mekanisme ini gagal.Kegagalan ini dapat terjadi bahkan jika tegangan di bawah tegangan tembus dielektrik.Contoh tipikal adalah bahwa kerusakan antara emitor dan basis transistor NPN akan menyebabkan penguatan arus menurun tajam.
Setelah perangkat terpengaruh oleh pelepasan muatan listrik statis, kerusakan fungsional mungkin tidak segera terjadi.Komponen yang berpotensi rusak ini sering disebut sebagai "cacat" dan, bila digunakan, akan lebih sensitif terhadap pelepasan muatan elektrostatik atau transien konduktif berikutnya.Penting untuk memperhatikan dengan seksama kerusakan yang terjadi pada komponen yang tidak mudah dideteksi oleh tegangan luahan.Tubuh manusia merasakan tegangan pelepasan muatan listrik statis antara 3000-5000V, namun tegangan saat komponen rusak hanya beberapa ratus volt.Efek berbahaya dari pelepasan muatan listrik statis mulai dikenali pada tahun 1970-an.Hal ini disebabkan perkembangan teknologi baru yang membuat komponen semakin sensitif terhadap kerusakan akibat pelepasan muatan listrik statis.Kerugian dari pelepasan muatan listrik statis dapat mencapai lebih dari beberapa juta dolar setiap tahun.Oleh karena itu, banyak produsen komponen dan peralatan besar telah memperkenalkan teknologi profesional untuk mengurangi akumulasi listrik statis di lingkungan produksi, sehingga meningkatkan tingkat kualifikasi dan keandalan produk.Pengguna juga memahami pentingnya mencegah kerusakan akibat pelepasan muatan listrik statis berdasarkan pengalaman mereka sendiri.
2Bagaimana menangani pelepasan muatan listrik statis
Langkah pertama dalam mengendalikan penumpukan listrik statis adalah memahami mekanisme pembangkitan muatan elektrostatik.Tegangan elektrostatik dihasilkan oleh kontak dan pemisahan berbagai jenis zat.Meskipun gesekan dapat mengakumulasi lebih banyak muatan, gesekan tidak diperlukan.Efek ini dikenal sebagai pengisian triboelektrik, dan tegangan yang dihasilkan tergantung pada karakteristik bahan yang bergesekan satu sama lain.Tabel urutan elektrifikasi gesekan mencantumkan tingkat kesulitan pengisian berbagai jenis bahan.Untuk dua zat yang saling bersentuhan, elektron akan berubah dari zat atas dalam daftar urutan ke zat yang lebih rendah, yang akan menyebabkan kedua zat tersebut masing-masing bermuatan positif dan negatif.Semakin jauh bahan dalam tabel urutan, semakin besar jumlah muatan yang mereka bawa.
Urutan elektrifikasi gesekan zat umum ditunjukkan pada tabel berikut:
3Pemecahan masalah praktis
Solusi untuk masalah tersebut meliputi: Jika komponen sensitif pelepasan muatan listrik statis (ESDS) terpapar ke luar selama produksi dan pemeliharaan, akumulasi muatan harus dicegah di dekat komponen ini, dan komponen ini harus dilindungi terhadap pelepasan muatan listrik statis selama pengangkutan dan penyimpanan Metode kemasan.Ada banyak cara untuk mencegah pelepasan listrik statis.Cara terbaik adalah memenuhi persyaratan dan metode biaya terendah, metode ini berbeda untuk produk yang berbeda dan kesempatan yang berbeda.
4．Area Perlindungan Pelepasan Listrik Statis (EPA)
Area perlindungan pelepasan muatan listrik statis (EPA), kadang-kadang disebut sebagai area pengoperasian yang aman, adalah inti dari setiap tindakan pengendalian pelepasan muatan listrik statis.Di area ini, elemen sensitif pelepasan muatan listrik statis (ESDS) atau papan sirkuit, atau komponen yang mengandung ini, dapat bekerja dengan aman karena jumlah muatan dikendalikan tanpa menghasilkan tegangan yang merusak.Area ini biasanya berisi meja kerja atau kelompok kerja, stasiun kerja, peralatan pemrosesan seperti mesin plug-in otomatis, atau area produksi.Ruang lingkup EPA harus ditandai dengan jelas, dan yang terbaik adalah memasang pagar untuk mencegah orang yang tidak berwenang masuk.Bahan dengan penumpukan muatan statis minimal harus digunakan di area EPA, dan muatannya dapat dibuang ke tanah dengan cara yang terkendali.
5. Keamanan
Perkakas dan peralatan listrik umumnya tersedia di dalam EPA.Di lingkungan ini, berbahaya untuk menghubungkan satu objek atau perangkat langsung ke tanah.Karena alasan inilah resistansi tidak kurang dari 1M harus dihubungkan secara seri pada sambungan kabel arde pergelangan tangan, runner dan pita jari kaki.Beberapa konduktor arde gelang memiliki resistor semacam itu di setiap ujungnya, jadi meskipun konduktor arde gelang terhubung ke terminal aktif produk yang dihidupkan untuk diperbaiki, tidak ada bahaya.Penguji kawat pembumian pergelangan tangan adalah instrumen untuk memeriksa apakah resistansi resistor sesuai (jika terlalu tinggi, tidak mungkin mencapai ikatan ekuipotensial; jika terlalu rendah, bahaya keamanan akan terjadi).Kabel ground gelang harus dilengkapi dengan steker yang tidak kompatibel dengan soket listrik lainnya, yang dapat dengan mudah dilepas, dan dapat dengan mudah dilepas dalam keadaan darurat.
6. Kerja praktek di zona perlindungan pelepasan muatan listrik statis
Di zona perlindungan pelepasan muatan listrik statis, muatan dan potensial tidak dapat disimpan dalam kisaran yang diizinkan kecuali jika spesifikasi pengoperasian yang jelas diikuti.Beberapa contoh masalah yang dapat menyebabkan masalah antara lain membawa dokumen, wadah plastik, gelas, dll. dalam penutup plastik antistatis nonstatis ke area perlindungan pelepasan muatan listrikstatis, dan menggunakan pembersih yang dapat merusak karakteristik elektrostatis lantai atau permukaan kerja.Personil yang relevan harus dilatih secara memadai tidak hanya untuk mempelajari prosedur yang harus diikuti, tetapi juga untuk memahami alasan mengapa prosedur tersebut harus diikuti.Hal ini juga berguna untuk mengetahui parameter yang relevan dari komponen yang mungkin rusak.Orang khusus harus ditunjuk untuk mengurus pemeliharaan dan pemeliharaan area perlindungan pelepasan muatan listrik statis, dan pada saat yang sama, memeriksa penerapan peraturan.Pemeriksaan ini juga harus diperiksa sebagai bagian dari sertifikasi sistem manajemen mutu.
7. Transportasi dan penyimpanan
Saat mengangkut komponen bertimbal, busa konduktif sering digunakan.Ini dapat mencegah perbedaan potensial yang lebih tinggi antara pin komponen.Untuk komponen dalam paket in-line ganda, tabung disipatif statis sering digunakan selama transportasi massal.Untuk komponen papan sirkuit, jika ditempatkan di luar area perlindungan ESD, komponen tersebut harus diangkut dalam kantong pelindung elektrostatik atau tas pembawa konduktif.Beberapa tas kemasan terbuat dari bahan konduktif, yang dapat memastikan bahwa semua komponen memiliki potensi yang sama dalam kondisi stabil, dan pada saat yang sama menghilangkan muatan elektrostatis yang secara tidak sengaja berjalan di tas.Metode ini tidak dapat digunakan untuk papan sirkuit dengan baterai.Dalam hal ini, tas kemasan dengan lapisan bahan disipatif statis dan lapisan luar bahan konduktif harus digunakan.Tas ini lebih mahal tetapi memberikan perlindungan yang sangat baik untuk komponen bertenaga dan tidak bertenaga.Demikian pula, kotak konduktif dengan pemandu untuk papan sirkuit tetap di dalamnya tidak dapat digunakan dengan papan sirkuit penyalaan dengan konektor kosong di tepinya.
8. Perbaikan lapangan
Titik sambungan elektrostatis harus dipasang pada produk yang akan diperbaiki di lokasi, sehingga teknisi pemeliharaan dapat menyambungkan kabel arde gelang sebelum membuka penutup perangkat.Suku cadang harus diangkut dalam kantong atau wadah berpelindung statis, kecuali jika tidak mengandung komponen yang peka terhadap pelepasan muatan listrik statis.Jika modul bekerja dalam keadaan terbuka, sambungkan alas lantai disipatif statis ke titik ikatan elektrostatik produk dan gunakan sebagai permukaan kerja.
9. Standar terkait
Pada tahun 1987, Inggris melakukan upaya pertama untuk mendokumentasikan praktik, dengan hasilnya menjadi BS5783.Daripada menyebutnya sebagai standar tentang tes apa yang harus dilakukan, lebih baik menyebutnya sebagai kode praktik.Tahap kedua dari pekerjaan ini adalah menerjemahkan standar ini ke dalam spesifikasi di organisasi Eropa, yang nomornya CECC 000151, dan judulnya adalah: "Spesifikasi Dasar: Perlindungan Komponen Sensitif Statis. Bagian 1: Persyaratan Umum."Standar ini diterbitkan pada tahun 1991 dan diberi nomor kembali sebagai EN 1000151 pada tahun 1992. Bagian lainnya diterbitkan pada tahun 1993 (bagian dua: persyaratan untuk kondisi kelembaban rendah) dan 1994 (bagian tiga: persyaratan untuk area bersih, dan bagian empat: persyaratan untuk tekanan tinggi lingkungan).Isi dari bagian ini berada di luar cakupan artikel ini.Standar ini tidak hanya mencakup persyaratan untuk pemasangan, pemeliharaan, dan pemeriksaan tindakan yang dijelaskan dalam artikel ini, tetapi juga merinci persyaratan terperinci dari perangkat perlindungan ESD itu sendiri, termasuk metode pengujian.Perkembangan teknologi dan proses yang berkelanjutan dan pengalaman yang terakumulasi dalam penerapan standar, serta meluasnya penggunaan mesin dan peralatan otomatis, telah menyebabkan peningkatan berkelanjutan dari standar-standar ini, termasuk rasionalisasi strukturnya dan pemisahan pengguna. panduan dari versi standar.Karya revisi tersebut telah dimasukkan dalam forum internasional yang diselenggarakan oleh International Electrotechnical Commission.Standar yang baru dikembangkan akan diterbitkan dalam seri IEC 1340.Tidak ada keraguan bahwa ini melengkapi standar Eropa.
