ESD veilig werken

 

ESD veilig werken, wat betekent dat

 

1) Inleiding en achtergrond:

Door de voortgaande miniaturisatie van elektronische componenten worden deze steeds gevoeliger voor elektrostatische ontladingen; in het Engels: Electro-static-Discharge afgekort ESD

Schade aan elektronica ten gevolge van ESD is normaal onzichtbaar maar wel destructief hetzij permanent of hetzij latent.

  • - Destructieve schade is kostbaar maar kan tijdens het productie proces effectief gedetecteerd worden.
  • - Latente schade treedt later in de productie of bij de klant op en is daardoor, mede door het onvoorspelbare karakter van de schade, veel kostbaarder om op te lossen.

 

Latente ESD schade kan grote gevolgen hebben in ons dagelijks leven, denk bijvoorbeeld aan:

  • - Het verbreken van belangrijke netwerkverbindingen
  • - Het uitschakelen van nationale Alarm systemen
  • - Het verbreken verbindingen met medische apparatuur
  • - Het verbreken of verstoren van militaire communicatie apparatuur

 

Het ESD verschijnsel treedt, zonder voorzorgs maatregelen, veelvuldig maar meestal niet merkbaar op. Het is dus van groot belang goede voorzorgs maatregelen tegen ESD te nemen tijdens alle productie stappen en transport tot en met de klant

 

 Deze web-site pagina is bedoeld als instructie voor lezers die omgaan met ESD gevoelige elektronica componenten.

 

Onderaan deze pagina kunt u het ESD-handboekje "ESD realiteit in de parakrijk" van elQuip downloaden waarin duidelijk en meer gedetailleerd uitleg over ESD wordt gegeven.

 

ESD effecten

 ESD effecten en het gevolg voor elektronica.

 

Iedereen kent wel de elektrische ontlading die men voelt bij het uitstappen van een auto, het aanraken van een deurknop, het kammen van het haar en het knetterende geluid bij het uitrekken van een trui.
Ook bliksem is een elektrostatische ontlading. Met uitzondering van bliksem is voor de mens zijn deze ontladingen, soms wel tot 40.000 Volt, onschadelijk door de beperkte tijdsduur van de ontlading (enkele Nano seconden, miljardste seconden).
Voor elektronica componenten en printplaten met IC’s ligt dit anders. Sommigen IC ‘s (Intergrated Circuits) zijn al gevoelig vanaf een ontlading van 10 Volt!

Dexe web-pagina (en het ESD-handboekje) verschaft inzicht wat tegen deze elektrostatische ontlading te doen is. Verder bevat het veel praktische tips waarmee u meteen aan de slag kunt gaan.

 

Gevolgen van elektrostatische ontlading:

Onderzoek wijst uit dat elektrostatische ontlading voor bedrijven, die met elektronische componenten en printplaten te maken hebben, een hoge kostenpost is. De gevolgen voor een bedrijf zijn:

  • - Hogere kosten door uitval en/of schade
  • - Onbetrouwbare producten
  • - Ontevreden klanten, slechte reputatie en marktverlies
  • - Hogere service kosten (reparatie / vervanging)
  • - Meer verstoringen

Verder kan een elektrostatische ontlading ook nog de secundaire gevolgen hebben:

  • - Vuur en/of Explosies (bijv bezine tanken, verwerking van brandbaar poeder zoals meel of suiker)
  • - Elektromagnetische interferentie (EMI)
  • - Warmte
  • - Licht
  • - Geluidsgolven
  • - Aantrekken van stofdeeltjes (Clean room)

 

Wat zijn de voor elektrostatische ontlading gevoelige componenten en hoe gevoelig zijn deze:

Elektronica is zeer gevoelig voor elektrostatische ontlading (Electrostatic Discharge).

 

ESD Sensitivity Components elQuip

 

De tabel geeft weer tot welk voltage, bepaalde type componenten kunnen verdragen tussen 2 pennen van het IC mag zijn.

 

Statische elektriciteit en de mens:

De mens is over het algemeen de grote boosdoener van elektrostatische opladingen en ontladingen. Denk bijvoorbeeld aan het lopen over een tapijt met nylon erin, door scheiding van de schoen met het tapijt zal er een statische lading op de persoon ontstaan en deze positief of negatief statisch geladen worden. Bij aanraking van een geleider, een ander persoon of bijvoorbeeld metalen deurknop zal er dan een ontlading plaatsvinden.
Elektrostatische ontlading is voor de mens als volgt waarneembaar:

  • voelbaar vanaf 3000 Volt
  • hoorbaar vanaf 6000 Volt
  • zichtbaar vanaf 9000 Volt (vonk van enkele mm)

In een normale werksituatie zijn spanningen van 10.000 Volt heel normaal. Omdat pas vanaf 3000 Volt een elektrostatische ontlading door de mens is waar te nemen is het van belang elektrostatisch gevoelige componenten te beschermen. Het is dus van belang dat de omgeving waarbinnen ESD gevoelige componenten zich bevinden goed beschermd zijn.
Zo’n omgeving wordt ook wel een EPA genoemd. EPA -> (Electro Protected Area)

 

Hoofdregels in een EPA:

  • - In een EPA moeten alle materialen welke elektriciteit geleiden, geaard zijn. Ook de medewerkers moeten geaard worden middels een polsband en geaard snoer of ESD schoenen in combinatie met een geaarde ESD vloer.
  • - Materialen die geen elektriciteit geleiden (isolatoren) moeten worden verwijderd en of worden vervangen door geaarde geleidende materialen of door niet statisch oplaadbare materialen.

 

Elektrostatische ontlading, een latent problem voor electronica componenten:

Wat bliksem ontlading voor een boom is, is elektrostatische ontlading voor IC’s (Integrated Circuits / Chips). Binnen het IC zal, bij een elektrostatische ontlading, een miniatuur explosie plaatsvinden waardoor kortsluiting en/of onderbrekingen kunnen ontstaan. Door de steeds kleiner wordende elektronica en de toenemende snelheid waarop deze chips moeten werken zal de gevoeligheid van deze componenten alleen maar toenemen. 

ESD Damage Examples  ESD schade voorbeelden

 

Beschadigde IC’s hoeven niet direct kapot te gaan. Maar naarmate een apparaat langer aan staat zal op de plek waar de beschadiging heeft plaats gevonden, deze langzaam ‘doorbranden’. Dit kan soms wel maanden duren. Zo’n beschadiging is pas waar te nemen als de apparatuur reeds bij de klant staat. Voor ESD maatregelen geldt dat deze over de gehele productie goederenstroom genomen moeten worden. De ketting is zo sterk als de zwakste schakel. Hieronder kun je beschadigingen op de halfgeleiders van een IC zien. De sporen, halfgeleiders, zijn soms wel 100 keer dunner als een mensenhaar.

 

Maatregelen om elektrostatische ontlading te voorkomen moeten in de hele keten genomen worden; - productie, - goederen ontvangst, - goederen verzending, - assemblage, - reparatie, - installatie en bij het testen.

Cost ESD Damage  kosten ESD schade

 

Des te later een schade wordt geconstateerd, des te hoger zullen de vervang en of reparatiekosten zijn. Onderzoek wijst uit dat 23% van beschadigde elektronica als oorzaak elektrostatische ontlading heeft ondergaan.

Handig om te weten:

Een ontlading van 15.000Volt veroorzaakt door een mens wekt een energie op van 20mJoule wat omgerekend een vermogen van 200kW kan veroorzaken.

Of anders;

Een ontlading van 15000Volt veroorzaakt door een mens geeft een piekstroom welke enkele Nano seconden duurt van ca 55A gevolgd door een periode van enkele 10 tallen Nano seconden met een stroom welke ca 50% is van de piekwaarde.

 

Hoe ontstaat een elektrostatische lading:

Alle materialen die de wereld om ons heen samenstellen en wij zelf zijn zonder uitzondering opgebouwd uit atomen en/of moleculen. Moleculen zijn een chemische samenstelling welke ook is opgebouwd uit atomen.

Metalen en edelgassen (bijv lithium of helium) bestaan uit atomen en stoffen als bijv zuurstof, stikstof, water, benzine of kunstoffen bestaan uit moleculen.

Atomen zijn opgebouwd uit een zware elektrisch geladen kern waar omheen elektronen draaien welke ook elektrische eenheids lading (-1) hebben. Een stabiel atoom heeft een totale electrische lading nul.

De elektrische lading van de kern (het aantal geladen kerndeeltjes met eenheids lading +1 (protonen)) bepaald het chemische element bijv helium=2, lithium=3, stikstof=7, zuurstof=8, uranium=92 (het hoogste stabiele element).

De elektronen van een atoom bewegen zich in een zeer dynamische wolk om de kern bepaald door een zgn quantum-mechanische waarschijnlijkheids verdeling hetgeen betekent dat deze elektronen zich ook in een situatie van zeer geringe binding met het atoom kunnen bevinden. In een molecule worden deze elektronen dan ook gedeeld (de chemische binding) maar kunnen ze ook zeer gering gebonden zijn aan het molecule.

Electron cloud structure

Van links naar rechts: Schematisch lithium atoom, waterstof atoom met 1S electron wolk (bol-symmetrisch), meerdere types electronwolk structuren (grotere atomen), acetyleen molecule electronwolk structuur

De objecten uit ons dagelijks leven zijn opgebouwd uit zeer grote aantallen atomen of moleculen. In de materiele bulk van de objecten kunnen de elektronen zich dan ook in meerdere of mindere mate verplaatsen afhankelijk van het materiaal. Algemeen kunnen elektronen in metalen zich zeer gemakkelijk verplaatsen, we spreken van een geleider, in bijv kunstoffen kunnen elektronen zich niet makkelijk verplaatsen, een isolator.

Bij wrijving of scheiding van verschillende minder goed geleidende of isolerende materialen ontstaat, afhankelijk van het soort materiaal, een kleinere of grotere elektrostatische lading (lading die zich niet kan verplaatsen). Het triboelectrische effect.

 

Triboelelctric effect 

 

In de onderstaande tabel, Tribo-elektrische reeks, wordt de materiaal afhankelijkheid zichtbaar gemaakt

Men heeft de zogenoemde 'tribo-elektrische reeks' opgesteld die in een vereenvoudigde uitvoering is voorgesteld in onderstaande figuur. Aluminium zal na scheiding van Polyester een positieve lading krijgen en Polyester een negatieve. Het aluminium heeft dus zijn eigen elektronen aan het Polyester afgestaan. Polyester op zijn beurt zal positief geladen zijn nadat het met Teflon in aanraking is geweest. Hoe verder de materialen in deze reeks van elkaar af staan, des te hoger de onderlinge elektrostatische spanning.

 

Triboelektrische reeks

 

Tussen twee van elkaar gescheiden materialen kan dus een ladingsverschil ontstaan. In het ene materiaal heerst een elektronen overschot, in het andere een elektronen tekort. Lading wordt gemeten in Coulomb. Deze lading uit zich echter als een potentiaal verschil volgens de formule: q = C ● U De lading van een voorwerp is gelijk aan het product van zijn capaciteit C en potentiaal ten opzichte van de aarde. Als er lading op een voorwerp aanwezig is, dan zal dit voorwerp dus ook een potentiaal ten opzichte van de aardreferentie. Vandaar dat we, als we de waarde van ESD willen uitdrukken, het nooit over lading (Coulomb) hebben, maar steeds over potentiaal (=spanning of volt). Men spreekt in de praktijk dan ook over statische spanning in plaats van over statische lading.

 

Geleiders en Isolatoren:

Een elektrische stroom is de verplaatsing van een hoeveelheid elektronen door een materiaal. Zo zijn er materialen die enorm goed stroom kunnen geleiden (bijvoorbeeld water, koper, ijzer e.d.) en materialen die dit heel slecht kunnen (bijvoorbeeld PVC, Teflon), ook wel isolatoren genoemd. De opgeladen isolerende materialen kunnen op hun beurt geleidende materialen weer opladen en deze geleidende materialen veroorzaken dan de vonk ontlading op een andere geleider. Een vonk ontlading is alleen mogelijk tussen 2 geleiders. Het vermijden van Isolerende materialen in een ESD-veilige ruimte is dus zeer belangrijk.
Goed geleidende materialen laten hun lading dus zeer makkelijk wegvloeien. Hoe sneller dit gebeurt des te hoger de elektrische stroom zal zijn en ook dit moet in een ESD-veilige ruimte worden vermeden. Deze zogenaamde vonkontladingen, ook wel Elektrostatische ontlading genoemd, veroorzaken tenslotte de ESD-schade. Door alle geleidende materialen, inclusief personen, naar 1 gelijk potentiaal (aarde) te brengen zullen er geen ladingverschillen meer zijn en dus ook geen vonkontladingen meer plaatsvinden.
ESD veilige materialen moeten een bepaalde elektrische weerstand hebben (dissipatief geleidend) om de lading niet te snel maar ook niet te langzaam af te voeren.

Elektrische stroom:

Elektrische stroom is bewegende elektrische lading en wordt uitgedrukt in de SI-eenheid Ampère [A]. De SI-eenheid van elektrische lading wordt uitgedrukt in Coulomb [C]. 1C is gelijk aan 6,3 x 1018  elektron-ladingen. Een elektrische stroom van 1C per seconde is gelijk aan een grootte van 1 Ampère. Dus een stroom van 1A staat voor de verplaatsing van 6,3 x 1018 elektronen per seconde.

De weerstand die elektronen tijdens deze verplaatsing ondervinden wordt uitgedrukt in Ohm. Hoe hoger de elektrische weerstand van een materiaal is, des te moeilijker het is voor de elektronen om er doorheen te stromen.

Weerstandswaarden van materialen:

Diverse ESD normen maken onderscheid op basis van de oppervlakteweerstand van een materiaal. Samenvattend kun je de volgende materiaal categorieën onderscheiden:

Specifieke weerstand materialen

 

 Zo zullen dus eventuele ESD veilige materialen een elektrische weerstand moeten hebben tussen de 100 Ohm en 100 G Ohm.
Dus: Vonk Ontladingen (snelle ontladingen) ontstaan bij materialen die zeer geleidend zijn en een oppervlakte- en of doorgangsweerstand hebben die kleiner is dan 100 Ohm. Materialen die ladingen te lang vasthouden (isolatoren) hebben een oppervlakte- en of doorgangsweerstand die hoger is dan 100 G Ohm en zijn dus statisch oplaadbaar en niet wenselijk in de omgeving van ESD gevoelige componenten.
Indien er toch isolerende materialen nodig zijn in de buurt van ESD gevoelige componenten, denk hierbij aan statisch op te laden teflon in een pacemaker, dan kun je gebruik maken van Ionisatie apparatuur. Door positieve en negatieve ionen op het statisch geladen materiaal te “sproeien“ kun je de te veel aan positieve en of negatieven lading neutraliseren.

 ESD Veilige ontlading:

Voor een veilige langzame elektrostatische ontlading kun je het beste beperkt-geleidende of wel dissipatieve materialen gebruiken. Deze liggen tussen een waarde van 105 Ohm en 109 Ohm.

 

 

 

2) ESD in de Praktijk: 

 

Ontwerp van een ESD veilige ruimte:

 

ESD Veilige ruimte EPA 

Overzicht ESD veilige ruimte.

  • - Zorg ervoor dat bij binnenkomst iedereen de mogelijkheid heeft om zijn persoonlijke maatregelen te controleren (polsband en schoeisel) en aan te trekken (bijvoorbeeld veilige jas)
  • - Maak een ESD veilige ruimte duidelijk zichtbaar door middel van borden en/of vloerstickers
  • - Laat regelmatig alle maatregelen controleren en houdt de ESD veilige ruimte vrij van vuil

Benodigdheden:

  • - ESD-veilige en geaarde vloer
  • - ESD-veilige en geaarde tafels, stoelen, trolleys en rekken
  • - ESD-tester
  • - ESD-waarschuwingsborden bij de toegangsdeur

Tip: Er gelden voor een EPA twee basis regels:

  • - Alle geleidende onderdelen aarden
  • - Alle isolerende materialen verwijderen, vervangen, behandelen of afschermen

 

Het aarden van ESD gevoelige producten in een EPA:

  • - De apparatuur met voor elektrostatische ontlading gevoelige elektronica moet goed geaard zijn.
  • - Indien er geen schone aarde is mag de apparatuur gewoon met de randaarde verbonden worden.
  • - Indien er schone aarde aanwezig is dient u de apparatuur met deze schone aarde te verbinden.

Tip: Zorg dat aardingen regelmatig worden gecontroleerd. Ze kunnen bij het verplaatsen van de apparatuur los raken.

Het aarden van veilige producten in een EPA:

ESD Werktafel  Flexiline ESD werktafel meetopstand 450x360

 

elQuip ESD werktafels in twee voorbeeld configuraties met ESD-veilige werkstoel van Bimos; Flexiline ESD veilig meubilair speciaal voor de elektronica branche.

 

Alle ESD veilige producten (die van oorsprong elektriciteit geleiden) moeten in een EPA worden geaard. Denk daarbij aan:

  1.  Vloeren
  2.  Tafels
  3.  Stoelen
  4.  Trolleys
  5.  Kasten
  6. Niet als laatste mensen

Essential Features EPA 

Voor het aarden van ESD-veilige producten is minimaal een weerstand van 750 K-Ohm nodig. In de praktijk zal deze weerstand vaak 1 M-Ohm bedragen.

 

Het aarden van personen;

Hoe kan ik mijzelf aarden en ontlading voorkomen. 

Men dient geaard te zijn bij directe aanraking van elektronica.
Bij binnenkomst van de EPA moeten de ESD schoenen en polsbanden middels een schoen/polsbandtester gecontroleerd worden.

 

Hoe controleer ik mijn ESD schoenen, polsband en polsbandsnoer: 

Desco Combo Tester

 

ESD Toegangscontrole.

 

Doe uw ESD veilig jas aan en maak deze dicht.

  1. Zorg dat u ESD veilig schoeisel draagt.
  2. Houdt uw polsband inclusief koord bij de hand.
  3. Test uw schoenen 1 voor 1 op de voetplaat.
  4. Test hierna uw polsband en beweeg het koord tijdens het testen heen en weer.
  5. Als uw schoenen niet goed zijn controleer dan of deze vuil of dat uw sokken wellicht te dik zijn. Test desnoods even zonder sokken.
  6. Als uw polsband niet goed is controleer deze nogmaals met een ander koord.
  7. Meld aan de ESD coördinator als er iets mis gaat.
  8. Test deze maatregelen elke keer als u de EPA betreedt.

 Tip: De toegang testers kunnen door middel van een relais aangesloten worden aan een automatisch deurslot.

Automatische registratie van het personeel dat toegang heeft verkregen is ook mogelijk. Gebruik in dit geval de PGT 2000. Neem deze apparatuur op in uw kalibratie plan voor een controle 1 keer per jaar.

 

 ESD Veilig solderen:

Ersa soldeertechnologie elQuip

 

  • - Zorg dat je goed geaard bent aan aarde of via de tafelmat of frame van de geaarde ESD- veilige tafel
  • - Zorg dat het soldeerstation ESD-veilig is (behuizing, handvat) en dat deze geaard is met een aardsnoer aan de ESD-tafel, ESD tafelmat, Field service kit of frame van het te solderen component.

 

Tip: De kwaliteit van een soldeerverbinding is afhankelijk van:

  • - Hoe schoon de onderdelen zijn die gesoldeerd worden (bijvoorbeeld de printplaat. Maak beide delen eerst goed schoon.
  • - De verschiltemperatuur tussen deze onderdelen. Houdt de soldeer- tip dus tegelijk tegen beide delen aan.

De beste soldeer methode:

  1. Houd de soldeertip tegen beide delen aan om deze te verhitten
  2. Breng soldeertin in verbinding met beide delen
  3. Verwijder tin als deze voldoende is weggevloeid
  4. Verwijder dan de soldeertip en laat verbinding ‘afkoelen’
  5. Veeg de soldeertip schoon aan een klam vochtige spons

 

Tip: Vanaf 2006 is het verplicht om loodvrij te solderen. Vraag de adviseurs van elquip welke soldeerstations en welk type soldeertin geschikt is om loodvrij te solderen.

 

Meer informatie over oa de Soldeerstations van ERSA, klik op de afbeelding.

elQuip is dealer van ERSA soldeer apparatuur,  Ersa verzorgt ook soldeertrainingen meer info? Stuur een e-mail naar Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.

U kunt ook de Ersa training catalogus downloaden.

Zie ook www.elquip.nl om direct uw order te plaatsen.

 

Printplaat Assemblage en reparatie: 

Voor het assembleren van printplaten dient uiteraard alleen met ESD goedgekeurde middelen gewerkt te worden. Deze zijn veelal voorzien van het ESD symbool.

Er dient als volgt ESD-veilig gewerkt te worden:

  • - Geaarde medewerkers. Controle van ESD-schoeisel en polsband met snoer bij het betreden van de EPA. (Electro, Protected, Area).
  • - Geaarde tafels , opslag en transportmiddelen.
  • - Verwijder, behandel of vervang alle statisch oplaadbare materialen in de EPA.
  • - Assemblage en reparatie mag alleen met ESD-veilig gereedschap.
  • - Verpak het gevoelige component in een Shielding verpakking voordat het de EPA verlaat.

 

ESD Warning Sign

 

Uw personeel zal bij betreding van een EPA op de hoogte moeten zijn van de ESD-regels.
Hiervoor zijn 10 Gouden ESD regels opgesteld. (zie onderaan van dit document)

Gebruik van maatregelen tegen Elektrostatische ontlading valt en staat met voldoende draagvlak en voorbeeldgedrag van het personeel in een bedrijf. Leef de regels dan ook consequent na, ook het management.

Tip: Hang de 10 Gouden regels bij de toegangsdeur van de EPA en deel deze uit aan bezoekers.
Het aanstellen van een ESD coördinator is een “must” om ESD binnen uw bedrijf onder controle te krijgen en te houden.

 

Field service:  

Field Service Kit

 Uw service organisatie die onderhoud pleegt aan ESD-gevoelige apparatuur zal ook ESDveilig moeten werken.
Componenten die vervangen zijn kunnen soms nog gerepareerd worden en moeten dus weer in een veilige shielding verpakking terug gestuurd worden. Zorg ervoor dat uw service organisatie goed op de hoogte is van de maatregelen. Een Service engineer die bij de klant aan het werk is straalt daarbij ook kwaliteit uit!

Producten die een Service engineer niet mogen ontbreken zijn:

  • - Field Service Kit met aardsnoer
  • - ESD veilig soldeerstation
  • - ESD Verpakking en labels
  • - Extra shielding zakken
  • - ESD veilig gereedschap
  • - ESD veilige jas

Installeren, verwijderen en vervangen van voor elektrostatische ontlading gevoelige componenten op locatie

  • - Neem uw Field Service Kit en aard deze aan het systeem
  • - Doe uw polsband om en sluit deze aan op uw Field service Kit. Alles is nu met elkaar verbonden en zit op één en hetzelfde potentiaal
  • - Trek de printplaat uit het systeem
  • - Leg deze op de Field Service Kit
  • - Neem de nieuwe printplaat uit de shielding verpakking en steek deze in het systeem
  • - Doe de oude printplaat in de shielding verpakking om op te sturen voor reparatie

 

Tip: Gebruik dezelfde ESD verpakking voor het component dat vervangen is. Ten slotte kan deze eventueel nog worden gerepareerd.

  

Welke ESD veilige verpakkingen moet ik gebruiken:

ESD Standard for Packaging

 

De norm, IEC61340-5, schrijft voor met welke verpakking en in welke situatie ESD gevoelige componenten beschermd moeten worden.

Een EPA is een Electro Protected Area
Een UPA is een Unprotected Area

 

Afhankelijk van de toepassing en het pakket van eisen zijn er grofweg vier soorten ESD verpakkingen te onderscheiden:

1. Geleidende zwarte koolstof verpakkingen
2. Antistatische Roze verpakkingen
3. Dissipatieve gele verpakkingen
4. Shielding verpakkingen voorzien van een metaal laagje

 

1: Geleidende zwarte koolstofhoudende folie, zakken, dozen en bakken:

 

Black Conductive Packaging 

 

Zwart geleidende verpakkingen zijn voorzien van koolstofdeeltjes om de verpakking geleidende eigenschappen te geven. Je kunt zelf controleren of de zwarte zak of zwarte bak koolstof bevat door deze over een wit vel papier te verschuiven, een zwarte streek is duidelijk zichtbaar.

Tip: In een clean room mogen deze koolstof houdende materialen niet worden gebruikt want laten koolstof deeltjes achter en dat wil je niet in een clean room. (IDP materialen bieden oplossing)

Omdat de zwarte verpakkingsmaterialen niet transparant zijn loopt men het gevaar om “ongeaard” (zonder polsbandje aan) te gaan kijken wat er in de verpakking zit. Ook moet men
oppassen bij het verpakken van een printplaat met een accu. Deze lopen langzaam leeg (kortsluiting) als ze in contact komen met de geleiden koolstoflaag. Advies is om dan metallic shielding zakken te gebruiken. Zwart geleidende harde schuimen zijn zeer geschikt om losse componenten in te steken. Alle pennen van het IC zijn immers zo met elkaar verbonden en is er geen potentiaal (spanning) verschil meer tussen de aansluitpennen. Gebruik echter geen zwart hard- of zacht schuim om printplaten te verpakken, i.v.m. het loslaten van geleidende deeltjes met kortsluiting tot gevolg.

 

 

2: Anti-Statische Roze Polyetheleen folie, zakken en schuimen

 

Pink Conductive Packaging 

Deze zakken zijn te herkennen aan de tekst permanent dissipatief welke op de zak bedrukt is. De Roze kleur is puur een attentie kleur maar hoeft niet perse antistatisch materiaal te zijn. De roze kleur van anti statische verpakkingen is bedacht door Dan Anderson, de uitvinder van het antistatisch polyethyleen. Hij gebruikte deze kleur op de werkvloer bij de NASA in 1960. Omdat alles grijs en blauw was viel deze roze kleur direct op en wist men dat het een speciaal anti statisch materiaal moest zijn. Zo ontstond de naam Pink Poly.

Anti-Statische Rekwikkelfolie en hoezen:

Het antistatisch materiaal is niet statisch oplaadbaar en veroorzaak geen statische oplading en dus ook geen statische ontlading zoals dat wel bij gewone statische oplaadbare plastics kan ontstaan. Echter het materiaal heeft geen beschermende shielding eigenschappen en kan niet gebruikt worden als ESD beschermende verpakking om producten in te versturen.
Het materiaal kan goed gebruikt worden in een EPA (Electro Protected Area) maar niet daarbuiten. Het roze schuim kan dienen als mechanische bescherming maar moet altijd in combinatie met shielding zakken of shielding dozen gebruikt worden om ESD gevoelige producten te versturen.
Ook Roze antistatisch bubbelfolie is zeer geschikt als mechanische bescherming. De roze ‘pinkpoly verpakkingen zijn alleen geschikt voor gebruik binnen de EPA (Electro Protected Area).

 

  

3: Dissipatieve IDP polyethyleen folie, zakken en bakken, geschikt voor gebruik in de clean room:

Deze gele permanent niet oplaadbare kunststof bakken, folie en zakken, de zogeheten IDP: Inherently Dissipative Polymers zijn zeer geschikt voor gebruik in clean rooms. Het IDP materiaal is niet statisch oplaadbaar zolang het materiaal bestaat en is niet afhankelijk van de luchtvochtigheid om anti statisch te blijven zoals dat wel bij velen roze antistatische materialen het geval is.

 

Tip: Zeer geschikt voor gebruik in de clean room:

 

IDP materialen zijn zeer geschikt voor gebruik in clean rooms omdat het materiaal geen “outgassing” vertoont, geen koolstofdeeltjes loslaat en goed functioneert in de vaak droge clean room ruimtes. De geleiding van het IDP materiaal is niet afhankelijk van de aanwezige relatieve vochtigheid.

 

 4: Shielding folie, shielding zakken:

 

Metalized Shielding Packaging

Shielding folie en Shielding zakken.

Dit is de meest geschikte verpakking voor elk type printplaat met ESD gevoelige
componenten. Door de geïntegreerde metaal laag bezit deze verpakking eigenschappen zoals die van een “kooi van Faraday “.

De voordelen op een rijtje van Shielding zakkenShielding Bubble zakken;
1. Zeer hoge shielding eigenschappen
2. De shielding zakken zijn transparant, het product in de zak is goed te herkennen en hoeft dus niet opengemaakt te worden bij ingangscontrole of douane inspectie.
3. Trekt geen stof aan en kan in de clean room gebruikt worden.
4. De zak is bruikbaar zolang er geen grote gaten of scheuren in zitten.

 

Door de metallic shielding laag zijn de zakken geschikt voor gebruik in- en buiten de EPA (Elektro Protected Area)

 

ESD aanduidingen op verpakkingen:

Welke verpakking ook wordt gebruikt, deze zal moeten zijn voorzien van het ESD-symbool. Dit symbool (zie afbeelding) is tevens voorzien van een letter welke de eigenschap van het type materiaal weergeeft;

 

ESD Label Packaging Class D

S: Electrostatic discharge shielding
D: Electrostatic dissipative
L: Low charging
C: Electrostatic conductive

 

Voordat een ESD-veilige verpakking wordt toegepast zal het gebruik nauwkeurig moeten worden bepaald. Elektronica wordt steeds kleiner en dus gevoeliger, waarbij de instructie voor het in- en uitpakken dan ook steeds belangrijker wordt.

Ook ESD-ongevoelige onderdelen (kabels, trafo’s, plaatwerk e.d.) moeten worden ontdaan van hun vaak isolerende verpakking alvorens deze in een EPA (ESD Protected Area) worden toegepast om te voorkomen dat er statische oplaadbare plastics in de ruimte komen. Is dit niet mogelijk en moeten deze producten toch in een verpakking geleverd worden dan zullen ook deze moeten worden verpakt in bijvoorbeeld een ‘pinkpoly’ alternatief. De kooi van Faraday-eis is niet van belang bij deze onderdelen.

Hoe moet ik voor elektrostatische ontlading gevoelige componenten, printplaten verpakken:

ESD Label Sticker for Packaging

 

Inpakken van elektronica geschiedt in een EPA, Electro Protected Area.


Zorg dat je geaard bent en de juiste ESD verpakking gebruikt. Sluit de verpakking met een ESD etiket waarop het ESD symbool en aanwijzing hoe de verpakking geopend moet worden staat afgebeeld.

 

Tip: Op het label staat het ESD waarschuwingssymbool. Zorg ervoor dat uw personeel dit ESD symbool herkent zodat zij weten dat ze na het openen en verbreken van het label, ESD gevoelige onderdelen in handen krijgen. Een ESD training voor uw personeel is een “must”.

 

Opslag en transport in een EPA.

Opslag en transport van ESD gevoelige componenten en printen in een EPA, Elektro Protected Area. Deze hoeven niet afgeschermd te worden met een shielding verpakking, immers in de EPA zijn geen statisch oplaadbare plastics aanwezig en zijn alle geleidende en bewegende materialen, meubilair, gereedschappen en mensen geaard. Een antistatische verpakking is hier voldoende. Werkt men in een clean room dan adviseren wij om het gele IDP materiaal te nemen i.v.m. outgassing bij gewone roze antistatische materialen. Zorg ervoor dat de transportmiddelen zijn voorzien van geleidende wielen of ketting (alleen bij zeer schone vloeren) en zo continue via de ESD vloer in contact staan met aarde.

 

Tip: Zorg voor een schone vloer.

De effectiviteit van geleidende wielen van zijn afhankelijk van de kwaliteit van de geleiding en reinheid van de vloer. Voor opslag stellingen adviseert elquip draadschapstellingen toe te passen met metalen vloerdoppen welke via de geaarde vloer eenvoudig geaard kunnen worden. Voordeel van de draadrekken is dat geen stof op de planken blijft liggen en de schappen niet meer schoongemaakt hoeven te worden.

 

ESD kleding:  

 

ESD Kleding Schoenen Polsband elQuip

 

elQuip ESD kleding, schoenen en polsbanden.

 

Onder ESD kleding verstaan wij, ESD schoenen, jassen, polo’s, T-shirts en polsbanden. 

Het dragen van ESD kleding in een EPA is verplicht. De ESD jas dient dicht gedragen te worden om zo de statische velden van de gewone kleding onder de ESD jas af te schermen. De ESD schoenen maken contact met de ESD vloer en zorgen ervoor dat personen bij het lopen geen statische lading opbouwen. Een ontlading op de voor Elektrostatische ontlading gevoelige elektronica kan op deze manier voorkomen worden.

 

Tip: Indien men met zeer gevoelige componenten werkt adviseren wij, vooral bij
zittend werk, naast het dragen van ESD schoenen, altijd een ESD polsband te dragen.

 

 

Onderhoud ESD veilige ruimte:

 

elQuip Desco Workstation Accessories 5x4

 

  • - Zorg dat uw schoonmaakpersoneel ook op de hoogte is van de gedragsregels in de EPA
  • - Zorg dat men de juiste schoonmaakmiddelen gebruikt. Verkeerd gebruik kan de kwaliteit van de geleiding van de ESD maatregelen beïnvloeden. Denk hierbij aan een isolerende vloer-polish die de geleiding van de vloer te niet zal doen.

 

Benodigdheden:

  • - De juiste schoonmaakmiddelen die de geleiding van bijvoorbeeld ESD vloeren in stand houden.

 

 

 Audit van een ESD veilige ruimte:

Controleer dagelijks (persoonlijke ESD middelen)

  • - Polsbanden
  • - Schoeisel
  • - Jassen (dicht dragen) 

 

Desco ESD Survey kit

 Desco ESD-Survey Kit voor de controlle metingen aan en in een EPA

 

Controleer elke 3 maanden (ESD inrichting -> EPA)

  • - Vloeren
  • - Tafels
  • - Stoelen
  • - Karretjes
  • - Opberg kasten
  • - Kleding
  • - Waarschuwing, labels en borden
  • - Gereedschap

Controleer elk jaar (Management)

  • - Toeleveranciers
  • - Testapparatuur (Kalibratie)
  • - Personeel (trainingen)
  • - ESD- coördinator, permanente educatie

 

Benodigdheden:

  • - Audit checklijsten (bewijs van controle en checklijst van aandachtspunten)
  • - Meetapparatuur om onder andere de oppervlakteweerstand te kunnen meten van ESD-vloeren en tafels.

 

Looptest:

Desco ESD Walking test

Deze looptest geeft de werkelijke geleiding weer tussen de persoon, vloer en aarde tijdens het lopen over de vloer in een EPA.

 

Meet en testapparatuur om zelf een regelmatige audit van uw EPA te doen, zijn bij elQuip te koop.

  

Meten en controleren van materialen en voorzieningen:

  • - Zorg dat u op de hoogte bent van de voorgeschreven weerstanden van de ESD voorzieningen.
  • - Lees, voordat u gaat meten, goed de gebruiksaanwijzing van de betreffende meetapparatuur
  • - Weerstand typen die elke 6 maanden gemeten moeten worden zijn:
    • Rv: Volume weerstand van een object
    • Rg: Weerstand van object naar elektrische aarde
    • Rs: Oppervlakteweerstand van object

 

 

elQuip Desco Meters Measurements 5x4

 

Meetapparatuur:

  • - Vraag aan uw elQuip adviseur welke meetinstrumenten u het beste kunt gebruiken om een interne audit bij uw bedrijf te houden.

Tip: Meet en noteer de omgevingstemperatuur en luchtvochtigheid. Deze kunnen namelijk de weerstandswaarden van de ESD voorzieningen beïnvloeden.

 

 10 Gouden ESD regels:  

  1. Toegang: Voorzie elke EPA toegang met een waarschuwingsbord of stikker.
    Controleer uw schoeisel en polsband middels een polsband/schoentester.
  2. Kleding, Polsband en schoenen: Draag bij aanraking van ESD gevoelige elektronica altijd gesloten ESD kleding, een polsband of draag ESD schoenen in combinatie met een ESD vloer.
  3. Werkplek: Zorg dat uw EPA werkplek vrij is van statische materialen zoals plakband, plastic verpakkingen etc. en het werkblad en de ESD-stoel geaard zijn.
  4. Verpakking: Gebruik zowel binnen als buiten een EPA de juiste verpakking met afdoende elektrostatische afscherming voorzien van een ESD label.
  5. Onderhoud: Zorg dat er met de juiste ESD reinigingsproducten onderhoud op vloeren en tafelmatten wordt gedaan.
  6. Bezoekers: Voorzie bezoekers van ESD jassen en hiel-aarders, begeleid het bezoek en attendeer hen op de ESD-maatregelen in de EPA.
  7. Training: Zorg dat uw personeel voldoende getraind is zodat zij met de ESD maatregelen weten om te gaan.
  8. Collega’s: Spreek uw collega’s aan bij ondeugdelijk ESD gedrag.
  9. Melding: Informeer eventuele tekortkomingen in de EPA aan een ESD coördinator binnen uw organisatie zodat hij/zij verdere maatregelen kan nemen.
  10. Audit: Zorg dat de ESD maatregelen regelmatig gecontroleerd en gemeten worden en dat deze procedures in uw kwaliteitshandboek zijn opgenomen.

 

Tot slot:

Schade door elektrostatische ontlading is onzichtbaar en een sluipmoordenaar voor uw, steeds kleinere en elektrostatisch gevoelige, elektronica componenten.
Lees de ESD voorschriften van uw componenten leverancier en zorg dat uw bedrijf niet aansprakelijk wordt gesteld voor een schade welke door elektrostatische ontlading is veroorzaakt.

 

Tip: elQuip is gespecialiseerd in ESD oplossingen voor de elektronica industrie. Onze specialisten kunnen u adviseren en helpen bij het inrichten van een EPA

 

Download hier het elQuip ESD Boekje  "ESD realiteit in de parakrijk".

Downloads:
pdf

ESD_Boekje_elQuip

  • Created: woensdag 27 mei 2020 09:46
  • Version: V1.0
  • License:
  • Size: 1.62 MB
  • Download

Bekijk hier ook de aan dit onderwerp gerelateerde video’s

 

 

 

Laat u ontzorgen door elQuip.

Bel: 040 2645 345

 

 

Handelsmerken van elQuip
 elQuip leverancier van in hoogte verstelbare werktafels Flexiline in hoogte verstelbare werktafel Logo Bimos 194x51 erfi in hoogte verstelbare werktafel
bkprecisionlogo Logo Desco 345x60 Logo Ersa 221x62  Freestand in hoogte verstelbare werktafel