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Proteção ESD

Proteção ESD

A proteção contra os efeitos da descarga eletrostática é um requisito essencial para qualquer fabricação, construção de casas, serviços, reparos e qualquer outra área em contato com placas eletrônicas e componentes.

Hoje os níveis de confiabilidade dos equipamentos eletrônicos devem ser muito altos para atender às expectativas do mercado, mas ao mesmo tempo o pequeno tamanho dos componentes significa que eles são muito sensíveis a ESD e devem ser tratados como Dispositivos Sensíveis à Estática, SSDs. Isso significa que é essencial proteger o equipamento eletrônico dos efeitos da ESD.

É essencial aplicar proteção ESD a todos os estágios da vida útil do equipamento, desde o início do projeto, passando pela produção e teste do equipamento eletrônico, até sua instalação e uso final.

Para o amador doméstico ou estudante, um bom conhecimento de ESD ajuda a prevenir danos a um PCB que representa muitas horas de trabalho.

Existem muitas maneiras pelas quais a proteção ESD pode ser aplicada a conjuntos e circuitos eletrônicos, bem como às áreas em que são construídos, armazenados e testados. A proteção ESD é, portanto, um elemento-chave de qualquer organização eletrônica. Sem medidas de proteção contra ESD suficientes, não apenas o equipamento mostrará um rendimento baixo na produção, mas também exibirá uma baixa confiabilidade quando em serviço como resultado das falhas latentes que a ESD pode causar.

Proteção ESD

Existem muitas maneiras de implementar a proteção ESD. Eles podem ser amplamente agrupados nas seguintes áreas principais:

  • Proteção ESD no projeto de circuito e montagem: Para que os circuitos eletrônicos possam sobreviver a descargas eletrostáticas em uso normal, é essencial que a proteção seja incorporada ao circuito. Isso normalmente é importante em qualquer conexão com o mundo externo.

    Também é necessário que os subconjuntos e placas tenham alguma medida de proteção ESD para que, quando forem manuseados, as placas ou subconjuntos tenham algum nível de proteção ESD.

  • Construir e testar equipamentos em um EPA: Ao construir equipamentos eletrônicos, é necessário que os componentes e subconjuntos sejam manuseados de forma a evitar que sejam expostos à ESD. Freqüentemente, as empresas hoje em dia tratam todos os componentes como dispositivos sensíveis à estática. O nível de proteção ESD exigido em um ambiente é normalmente alcançado usando o que é denominado área protegida EPA ou ESD. Dentro de um EPA, controles rígidos são empregados para garantir que a ESD seja dissipada e que o ambiente forneça proteção para quaisquer componentes eletrônicos e conjuntos. O uso de uma área protegida EPA ou ESD agora é padrão em qualquer instalação de produção de eletrônicos nos dias de hoje.
  • Armazene os componentes em uma área controlada ESD: Não é apenas necessário garantir que os conjuntos eletrônicos sejam construídos em um ambiente em que a proteção ESD seja fundamental. Também é necessário garantir que todos os componentes sejam armazenados e transportados dentro de um ambiente no qual a proteção ESD seja implementada. Da mesma forma, a proteção ESD também deve ser aplicada a quaisquer subconjuntos armazenados.
  • Apresente um processo de controle ESD: Embora a instalação de equipamentos e a geração física de um ambiente de dissipação de estática seja o primeiro passo na criação de uma área protegida ESD, também é necessário introduzir os processos corretos e fornecer treinamento. Somente quando o pessoal que usa a área souber e compreender a maneira de manusear componentes, montagens e equipamentos para evitar danos por ESD, a área funcionará. O treinamento ESD e os processos ESD são a chave para isso, pois é absolutamente necessário que as pessoas conheçam, entendam e sigam os processos corretos.

Estratégias de proteção ESD

A base de qualquer estratégia de proteção ESD é aterrar ou trazer todos os elementos na área protegida ESD para o mesmo potencial. Desta forma, não há diferença potencial entre quaisquer itens que possam causar o fluxo de corrente. Tudo na área protegida ESD deve ser incluído e isso inclui ferramentas, esteiras ESD e superfícies ESD, bem como os próprios conjuntos eletrônicos e componentes. Por último, os humanos que trabalham nas placas também devem ser incluídos.

Ao introduzir medidas e estratégias de proteção ESD, é necessário determinar exatamente o que é necessário. Algumas medidas de proteção ESD podem não ser econômicas, enquanto outras podem ser essenciais. Ao analisar as medidas de proteção ESD, é muito fácil assumir a atitude de que todas as medidas devem ser tomadas para estar "do lado seguro". No entanto, essa abordagem custa dinheiro, e é necessário olhar seriamente para as medidas de proteção ESD que serão eficazes e proporcionarão um retorno pelo dinheiro investido.

Nem sempre é fácil determinar exatamente quais medidas de proteção ESD devem ser adotadas. Pode levar muitos meses para provar um processo e ainda mais tempo para os números serem obtidos em campo para determinar a confiabilidade de longo prazo. Mesmo assim, é difícil atribuir falhas e baixos rendimentos a áreas específicas de um processo e a uma medida de proteção ESD específica que pode precisar ser adotada.

Apesar das dificuldades, é necessário garantir que todos os números e métricas sejam avaliados antes e depois da introdução de uma estratégia ou de um novo equipamento. Ao adotar esses números estarão disponíveis, e será possível ver melhor se há algum problema com o processo e possivelmente com as medidas de proteção ESD que possam estar em vigor.

Padrão ANSI ESD S20.20

A fim de fornecer padrões e assistência à indústria eletrônica em relação à ESD, uma organização conhecida como Electrostatic Discharge Association, ESDA (www.esda.org) foi criada em 1982. Uma organização voluntária que desenvolveu vários padrões e manuais relacionados a ESD e prática ESD.

A ESDA desenvolveu o padrão S20.20, que também é compatível com ANSI e conhecido como padrão ANSI ESD S20.20. Ele cobre os requisitos para projetar, estabelecer, implementar e manter um programa de controle de ESD. Como resultado, o padrão ANSI ESD S20.20 é frequentemente a primeira parada para informações de ESD.

Pode parecer que a introdução da proteção ESD é muito extrema. No entanto, hoje todos os fabricantes de equipamentos eletrônicos irão implementar regimes muito rígidos para garantir que as falhas de fabricação do produto sejam reduzidas ao mínimo e que a confiabilidade de longo prazo seja a mais alta possível.

Ao implementar essas medidas, a confiabilidade do produto está agora em um nível muito alto. Novos desenvolvimentos em tecnologia eletrônica combinados com técnicas de fabricação, incluindo proteção ESD, todos se combinam para permitir níveis muito mais altos de confiabilidade do que eram possíveis anteriormente.


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