L'effetto di antistatico sulla produzione di elettrodomestici

Mar 12, 2019 Lasciate un messaggio

Oltre a prendere alcune misure sul circuito, possiamo anche prendere alcune misure sul PCB quando si progetta il PCB:


La linea di terra adotta un unico punto comune;


Se possibile, cerca di avere un filo di terra vicino a ogni linea di segnale, in modo che sia conveniente scaricare l'elettricità statica attraverso la capacità parassita;


L'elettricità statica è generalmente uno scarico di punta, quindi è possibile impostare deliberatamente una traccia di angolo acuto nel circuito e quindi progettare la protezione elettrostatica con questa angolazione acuta; altre tracce sono più ampie e corte possibili;


Riservare deliberatamente alcune resistenze di installazione e posizioni dei condensatori sulla linea. Quando è impossibile eliminare l'elettricità statica durante la produzione, aumentare la resistenza, la capacità, ecc. Per eliminare l'elettricità statica, utilizzare barriere a vento ionico o altri tipi di apparecchiature antistatiche.



L'effetto delle scariche elettrostatiche sul corpo umano non sembra ovvio, ma nel processo di produzione dei componenti elettronici, o nel processo di installazione, debugging e ispezione dei prodotti elettronici, se l'elettricità statica non viene eliminata, influenzerà la produzione o ridurre la qualità del prodotto. Soprattutto nel settore dei semiconduttori e dell'industria di produzione di microcircuiti, il guasto del dispositivo è causato da scariche elettrostatiche.


Con il rapido sviluppo della scienza e della tecnologia, la rapida ascesa di industrie ad alta tecnologia come elettronica, poste e telecomunicazioni e aerospaziale, in particolare la domanda di strumenti elettronici, strumenti e attrezzature, sta diventando sempre più compatta, multifunzionale e intelligente. I circuiti integrati ad alta densità (come gli MCU) sono diventati una parte indispensabile dei requisiti dell'industria elettronica. Tali dispositivi hanno le caratteristiche di spaziatura tra linee brevi, linee sottili, alta integrazione, velocità di funzionamento rapida, bassa potenza, bassa tensione di tenuta e alta impedenza di ingresso, il che rende questi dispositivi sempre più sensibili all'elettricità statica. L'energia delle scariche elettrostatiche (ESD) ha scarso effetto sui componenti elettronici tradizionali, che è difficile da rilevare. Tuttavia, in questi componenti del circuito integrato ad alta densità, sia i dispositivi MOS che i dispositivi bipolari possono essere influenzati dai campi elettrici elettrostatici e dalle correnti di scarica elettrostatica. Il fenomeno di "degrado morbido" causato da guasti o causati da persone che vengono scoperti, che possono causare potenziali pericoli nascosti all'intera macchina, influisce direttamente sulla qualità, sulla vita, sull'affidabilità e sull'economia dei prodotti elettronici.

Il danno alla rottura dei componenti causato dalle scariche elettrostatiche è il più comune e serio rischio elettrostatico nell'industria elettronica. È diviso in fallimento immediato e fallimento ritardato.


Il guasto immediato è una rottura occasionale del dielettrico, del burnout o del guasto permanente del componente. Il ritardo del ritardo è causato dalla riduzione delle prestazioni del dispositivo o dalla degradazione dell'indice dei parametri, il che significa che anche se il prodotto ha superato tutte le ispezioni e i test, potrebbe comunque non essere valido dopo essere stato inviato al cliente.


Ecco alcune situazioni che causano il fallimento:


Scomposizione graduale della giunzione PN e riduzione dell'affidabilità del prodotto;


La scheggiatura del metallo di silicio monocristallino nel chip si rompe e la velocità di rifiuto del prodotto aumenta;


La rottura dei cavi all'interno del chip aumenta la velocità di rifiuto del prodotto.


La relazione tra componenti elettronici e danni di tensione ESD


Diversi dispositivi sono sensibili alle scariche elettrostatiche (ESD). Questa differenza è dovuta al design del dispositivo e alla diversa composizione di impurità incorporata nel dispositivo. La relazione tra componenti comuni e danno di tensione ESD è mostrata nella Tabella 1.


Come si può vedere dalla Tabella 1, i dispositivi VMOS sono uno dei dispositivi più sensibili per l'elettricità statica e tali dispositivi sono spesso definiti dispositivi sensibili alle scariche elettrostatiche (SSD). Il 30V è chiamato la tensione di sicurezza elettrostatica.


Le persone sono l'organo principale nella produzione di prodotti elettronici. A causa del costante movimento del corpo umano e dell'attrito, del contatto e della separazione tra le persone e altri oggetti come il pavimento e gli abiti, è la principale fonte di energia statica, causata da varie attività del corpo umano. La tensione elettrostatica è di circa 0,5 ~ 2 kV e la tensione elettrostatica aumenterà di oltre 10 volte in un ambiente a bassa umidità.


L'impatto dell'elettricità statica sulla produzione di elettrodomestici e sulla prevenzione del design


Si può dire che l'elettricità statica è onnipresente, il che pone elevate esigenze nella produzione di elettrodomestici.


L'elettricità statica generata dalla macchina può essere messa a terra dalla macchina, che può effettivamente risolvere il danno causato dall'elettricità statica generata dalla macchina all'elettrodomestico.


Per l'elettricità statica generata artificialmente, è possibile trovare la fonte della sua produzione e risolverla dalla fonte. La nostra idea è semplice: fornire un canale di ventilazione alla sorgente statica che consenta di dissipare l'elettricità statica prima che raggiunga il componente sensibile. Attraverso l'analisi e l'effettiva esperienza di produzione, il più vulnerabile al danno elettrostatico è l'MCU, e il danno è anche il più grande. Una volta danneggiato, l'intero apparecchio perderà la sua efficacia. Pertanto, generalmente adottiamo i seguenti metodi semplici per risolvere l'elettricità statica per la MCU.


Circuito RC o singola resistenza, circuito a singolo condensatore


Sappiamo che i resistori sono componenti che consumano energia, quindi posizionare un resistore di dimensioni appropriate su un percorso elettrostatico sarebbe una scelta ideale e non costosa.



L'idea progettuale del circuito (Fig. 1) è quella di posizionare i componenti con una forte capacità antistatica in un luogo con elevata elettricità statica, e di tenere i componenti con debole capacità antistatica lontano dalla fonte di energia statica, e l'MCU è posizionato sul fine del dispositivo sensibile statico.


Circuito a singolo diodo


Per alcuni circuiti, l'aggiunta di un resistore al percorso può influire sulla sua funzione intrinseca. È possibile sollevare o abbassare un diodo sull'alimentatore (Figura 2). Sappiamo che l'elettricità statica è molto veloce, quindi il diodo deve reagire a una velocità elevata. In caso contrario, non scaricherà l'elettricità statica. Di solito usiamo l'IN4148 con prestazioni di alto costo (ovviamente, il tubo TVS funzionerà meglio, ma il costo dovrà essere più alto).



Circuito RCD


Per una maggiore elettricità statica, o per ottenere una maggiore capacità antistatica, è possibile utilizzare un circuito RCD (resistore, condensatore, combinazione diodi) (Figura 3), ma il costo del circuito è superiore ai due precedenti.