Side 1 af 7 Dato: 19-03-2003 Indholdsfortegnelse: Hvad er ESD?...2 Hvor er der problemer med ESD?...2 Hvordan kan man nedsætte ESD-problemer ved generel håndtering?...3 Hvorfor bruges sort skum/ledende poser/antistatiske poser og stænger?...3 Hvordan beskytter dioder i indgangen på IC-kredse komponenten?...3 Hvordan tester man mod ESD?...3 Hvad er Human body model og hvordan ser den ud?...4 Hvordan ser en ESD-arbejdsplads ud?...4 Konklusion...6 Appendix...7
Side 2 af 7 Dato: 19-03-2003 Hvad er ESD? ESD er Electrostatic Discharge, altså en form for elektrisk afladning, der foregår efter at man er blevet opladet, ved for eksempel statisk elektricitet. Den statiske elektricitet skyldes en elektrisk opladning, som finder sted, ved at to materialer gnides mod hinanden. F.eks. fodtøj mod nålefilt - gulvtæppe eller linoleum hjul fra kontorstol mod gulv beklædning mod kontorstol Når gulvets overflade er dårlig til at aflade, ophobes den statiske elektricitet. Folk bliver simpelthen elektrisk opladet, og når man kommer i kontakt med andre mennesker, dyr eller genstande med en anden ladning, springer der en gnist. Og det er denne afladning der sker der er ESD, og den kan ødelægge f.eks. elektroniske komponenter. Hvor er der problemer med ESD? Steder hvor der er størst problemer med ESD, er for eksempel steder med meget lav luftfugtighed. Jo mere tør luften er i lokalet, des dårligere finder denne elektriske afledning sted. Derfor er problemerne størst, når det er frostvejr udenfor. Indeluften bliver nemlig i disse perioder mere tør. I dagligdagen har de fleste mennesker nok oplevet at få stød ved berøring af en metalgenstand eksempelvis ved udstigning af en bil eller lignende. Normalt har dette ikke den store betydning for de implicerede personer, men i en virksomhed hvor der arbejdes med elektronik, kan dette fænomen give store problemer. En elektronikkomponent der bliver rakt fra en person til en anden, hvor personerne har forskellig elektriskladning, kan blive ødelagt. Måske finder man kun ud af det ved test af kredsløbet hvor komponenten indgår i. Dermed giver det fejlsituationer, forsinkelser og yderligere omkostninger.
Side 3 af 7 Dato: 19-03-2003 Hvordan kan man nedsætte ESD-problemer ved generel håndtering? Der findes utallige løsninger på ESD-problemet både, hvad man kan gøre beklædningsmæssigt (fodtøj og tøj), og hvad man kan gøre ved f.eks. kontorstolen, gulvbeklædning osv. Man kan få specielle underlag til gulvet, som man kan ligge der hvor man arbejder med sit elektronik, og gulvet sørger så for at men ikke bliver opladet med statisk elektricitet. Det samme kan man få ud af det, med specielle ESD sko. Og der laves også kontorstole hvor hjulene der sidder på den, ikke bliver opladet. Derudover kan man få et armbånd som man forbinder til jord, så man hele tiden er afladt, og ikke skader sit elektronik. Og det er jo nok umiddelbart den bedste og nemmeste løsning, da det er nemt at forbinde til noget der har jord-forbindelse, det kan være noget så simpelt som en radiator. Hvorfor bruges sort skum/ledende poser/antistatiske poser og stænger? Det bruges netop for at sikre mod at komponenterne bliver udsat for statisk elektricitet og dermed ESD, under håndtering og forsendelse. Hvordan beskytter dioder i indgangen på IC-kredse komponenten? Hvis man monterer en diode (rigtigt i spærreretningen) på indgangen til et kredsløb, vil den på katoden, som er mættet med elektroner, lede en større spænding uden om komponenterne. Dette er en effektiv metode til beskyttelse mod ESD! Hvordan tester man mod ESD? Test i forbindelse med ESD vil sige at man tester det materiale man benytter til beskyttelse mod ESD. Et eksempel kunne være det armbånd man kan tage om armen når man arbejder i eksempelvis tavler med indbygget elektronik. (Kunne også være gummimåtter, sko og andre materialer). Med specielle instrumenter, kan man måle om produktet er egnet til beskyttelse mod ESD. Nogle instrumenter kan også måle om de sikkerheds foranstaltninger der er lavet i de elektronisk kredsløb kan beskytte mod de højspændings-gnister der opstår (evt. diodespærring o.l.). Der findes et utal af måleinstrumenter. Priser varierer også fra et par hundrede kroner til mange tusind kroner, alt efter hvilke features de indeholder.
Side 4 af 7 Dato: 19-03-2003 Hvad er Human body model og hvordan ser den ud? Human body model er i det efterfølgende kaldet HBM. HBM simulere den elektrostatiske afladning der typisk finder sted under manuel håndtering af en person uden ESD beskyttelse. Kredsløbet der skal testes, indsættes i det viste kredsløb. Strømmen sluttes i stilling som fig. 1. og kondensatoren oplades. Kontakten skiftes til modsatte stilling og den kreds der testes aflader kondensatoren igennem den indsatte modstand. Kredsen testes med ved både + og -. Med spændingerne 250, 500, 1000, 2000,4000 og som det optimale 8000V. Testen udføres med henblik på klassificering. Hvordan ser en ESD-arbejdsplads ud? En typisk ESD-arbejdsplads, vil være sikret med ESD-gulvtæppe og arm-bånd sikret til jord, derudover vil der nok være en måtte på bordet der også er forbundet til en jordforbindelse. Man skal bare huske at der mellem armbåndet, og knudepunktet er monteret en stor modstand, f.eks. ca. 1 M, modstanden skal være for at forhindre at der bliver afladet igennem personen. Det er en god idé at alt ens beskyttelses udstyr er forbundet til en jordforbindelse. Så man hele tiden er afladt
Side 5 af 7 Dato: 19-03-2003 Man vil derudover se bl.a. disse symboler på forskellige ESD ting såsom kontorstole, måtter osv. Sidder direkte på komponenter og kredse, og fortæller at de er ESD følsomme, og kan derfor tage skade hvis de ikke bliver behandlet med dertil hørende forbehold. Fortæller at dette er ESD beskyttende materiale. Sidder på sko, måtter, armbånd o. lign. Sidder på pakker der indeholder meget følsomme komponenter eller kredse.
Side 6 af 7 Dato: 19-03-2003 Konklusion ESD er et begreb man vil komme til at høre meget mere til. Vi tror at jo mindre komponenterne bliver, jo mere følsomme bliver de over for ESD. Med dette i tankerne vil det være noget man skal have meget fokus i dagligdagen. Det er ikke kun folk i elektronikbranchen der skal være opmærksomme på ESD, det er arkitekter, ingeniører, medarbejdere der arbejder med computere og i det hele taget mennesker der forbereder eller arbejder på steder med ESD følsomt udstyr. Mængden af ESD følsomt udstyr vil blive større i fremtiden, der vil være meget mere elektronik i alting, man kan jo stort set ikke lave noget hvor der ikke er elektronik tilstede. Hverken på arbejde eller i fritiden. Som en naturlig udvikling af d.o. vil branchen der fremstiller beskyttelsesudstyr også vokse, og der vil komme flere og måske mere sikrer måder at teste ESD.
Side 7 af 7 Dato: 19-03-2003 Appendix Her er så nogle af de steder hvor vi har fundet informationer om ESD. http://www.bst.kk.dk/fagligt/teknik/statisk_el.htm http://www.comairrotron.com/engineering/esd.htm http://www.esda.org/aboutesd.html http://www.compliance-dk.com/esdc30head.htm http://www.danvern.dk/sikkerhed/esd_godkendelse.htm http://www.interflux.dk/161.asp http://www.midwestesd.org/aboutesd.html http://www.nordisk-edb-miljo.dk/produkter.asp?productmenu_id=19&submenu_id=16 http://www.static-sol.com/61340-5-1/technical/whatisesd.htm http://www.esdjournal.com/ http://www.teleinstrument.dk/produkt_oversigt/esd-center/esd-center.html http://www.bleva.dk/esd_ramme.htm http://www.metric.dk/industriel/emc-hf_udstyr/esd_testudstyr.html Egon Rasmussen, Analogteknik Bind 1 og 2, Industriens Forlag 2002