Nguồn gốc phổ biến của thiệt hại do phóng tĩnh điện ESD là gì?

Các linh kiện điện tử có chứa bóng bán dẫn hoặc mạch tích hợp phải được coi là dễ bị phóng điện (ESD). Vậy phóng tĩnh điện là gì? Tại sao bạn nên bảo vệ nơi làm việc của mình khỏi ESD?

Thực hiện các biện pháp an toàn tại chỗ có thể giúp bạn tránh thiệt hại do phóng tĩnh điện ESD. Khi điện tích của một vật khác với vật khác, có thể xảy ra hư hỏng ESD. Để giảm khả năng hư hỏng ESD, thông thường cần phải cân bằng các khoản phí giữa một đơn vị hệ thống. Với tính năng cân bằng điện tích, người vận hành, thiết bị và bề mặt mà nó đang được xử lý trên đó đều có mức phí như nhau. Thực hiện các biện pháp phòng ngừa cơ bản và xử lý các linh kiện điện tử đúng cách có thể giúp bảo vệ các linh kiện điện tử nhạy cảm với tĩnh điện.

Bài viết này trình bày về cách tạo ra ESD, các nguồn khác nhau của ESD và cách bạn có thể giữ cho nơi làm việc của mình được bảo vệ khỏi phóng tĩnh điện.

thiệt hại do phóng tĩnh điện

ESD được tạo ra như thế nào?

Với việc sử dụng rộng rãi thiết bị điện tử dẫn đến vấn đề ESD. Vậy điều gì có thể gây ra hiện tượng phóng tĩnh điện? ESD xảy ra khi hai bề mặt hoặc vật thể tích điện tiếp xúc với nhau và kết quả là tĩnh điện được phóng ra. Một ví dụ về điều này là khi cơ thể con người tiếp xúc với một bộ phận điện tử.

Sự xuất hiện hàng ngày có thể tạo ra một điện tích tĩnh. Các hành động đơn giản như đi bộ trên thảm hoặc thậm chí làm việc trên băng ghế có thể tạo ra điện tích. Cơ thể con người có thể tạo ra hàng nghìn vôn. Các vôn này có thể được chuyển đến bất kỳ thiết bị điện tử nào tiếp xúc với cơ thể con người. 

Do sự tiếp xúc này, điện tích tĩnh có thể tích tụ giữa thiết bị và cơ thể người và phóng điện vào thiết bị điện tử. Điều này có thể khiến thiết bị hoạt động sai hoặc các mạch tích hợp của nó bị hỏng. Người bình thường thậm chí không có khả năng cảm nhận điện tích tĩnh, trừ khi điện tích đạt khoảng 3.000 vôn. Tuy nhiên, đối với các thiết bị nhạy cảm với tĩnh điện, chỉ cần sạc ít nhất là 10 vôn có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng cho chúng.

thiệt hại do phóng tĩnh điện

Nguyên nhân nào gây ra thiệt hại do phóng tĩnh điện ESD?

Thông thường, thiệt hại do phóng tĩnh điện ESD là kết quả của một trong ba sự kiện. Trong số đó được phóng điện vào thiết bị, ESD từ thiết bị và phóng điện do trường gây ra. Khi bất kỳ sự kiện nào trong ba sự kiện này xảy ra, nó có thể gây ra thiệt hại cho thiết bị nhạy phóng điện (ESDS). Nếu thiết bị bị hư hỏng, có thể do nó không thể chịu được vôn. Nó cũng có thể là do nó không thể tiêu tán năng lượng từ phóng điện.

Xả vào thiết bị

Đây là một trong những sự kiện có thể gây ra thiệt hại do phóng tĩnh điện ESD. Nó xảy ra nếu bất kỳ vật dẫn mang điện nào phóng điện và điện tích được chuyển trực tiếp sang một thiết bị. Lưu ý rằng cơ thể con người cũng được coi là một vật dẫn tích điện và có thể truyền tĩnh điện cho một thiết bị. 

Như đã đề cập, các sự cố xảy ra hàng ngày có thể phát sinh phí. Một cá nhân tích lũy các điện tích tĩnh điện bất cứ khi nào họ đi qua một tầng. Sau khi tích tụ điện tích tĩnh, chỉ cần chạm vào thiết bị hoặc tiếp xúc với thiết bị qua bất kỳ bộ phận nào của cơ thể là có thể chuyển điện tích sang ESDS. Tương tự như vậy, bất kỳ dây dẫn tích điện nào khác cũng có thể phóng điện và gây hư hỏng cho ESDS.

thiệt hại do phóng tĩnh điện

ESD từ thiết bị

Đây là một sự kiện ESD khác có thể gây ra hư hỏng cho thiết bị điện tử. Còn được gọi là mô hình thiết bị tích điện (CDM), đây là khi thiết bị tự chuyển trực tiếp điện tích của nó sang một vật dẫn điện. ESDS có thể tích lũy các khoản phí thông qua các quy trình sản xuất hoặc lắp ráp khác nhau. 

Một ví dụ về điều này là khi thiết bị đang được xử lý hoặc lắp ráp. Nó cũng có thể thu phí khi nó tiếp xúc — và sau đó tách ra — với bề mặt làm việc, máy móc hoặc vật liệu đóng gói. Một thiết bị thường tích lũy điện tích bằng cách di chuyển trên các bề mặt. Ví dụ, trượt trên máng ăn có thể dẫn đến tích lũy phí. Sau đó, nó có thể phóng điện khi tiếp xúc với chất dẫn điện hoặc bề mặt dẫn điện.

Trường gây ra

Sự kiện này còn được gọi là cảm ứng trường hoặc mô hình bảng tích điện cảm ứng trường (FICBM), là khi các điện tích tĩnh điện được truyền trực tiếp hoặc gián tiếp đến ESDS, gây ra thiệt hại cho nó. Ngay sau khi một vật nhận được một điện tích, một trường tĩnh điện xảy ra. Giả sử ESDS được đặt trong trường tĩnh điện này và sau đó được nối đất khi vẫn ở trong khu vực đó. Sau đó, sự kiện CDM xảy ra khi thiết bị phóng điện. Nếu vật phẩm được nối đất sau khi mang đi khỏi hiện trường, một sự kiện CDM khác sẽ xảy ra.

thiệt hại do phóng tĩnh điện

Dưới đây là một số ví dụ chính để rút ra:

• Người vận hành đi ngang qua một sàn phủ sáp, không có chân tiếp đất ESD, có thể tích tụ điện tích. Sự tích tụ điện tích tĩnh này có thể phóng lên một vật dụng mà người vận hành đang xử lý (tức là thiết bị nhạy cảm với tĩnh điện), gây ra hư hỏng ESD cho thiết bị.
• Việc xử lý các thành phần nhạy cảm tĩnh mà không được kết nối với Earth thông qua hệ thống nối đất có thể khiến các thành phần của bạn có nguy cơ bị hư hỏng ESD.
• Các thành phần được đặt trên băng tải dễ bị hư hỏng ESD. Điều này là do thiết bị như băng tải có thể tạo ra các điện tích tĩnh có thể được phóng vào thiết bị điện.

thiệt hại do phóng tĩnh điện

Các nguồn ESD khác nhau

ESD có thể đến từ nhiều nguồn khác nhau. Điều cần thiết là phải tìm hiểu về những nguồn khác nhau này để bạn có thể tránh chúng hoặc áp dụng các biện pháp đối phó hiệu quả để giữ cho thiết bị điện tử của bạn được bảo vệ.

Các yếu tố đóng vai trò trong sự kiện ESD là con người, thiết bị và chất cách điện tích điện.

Như đã đề cập, một cá nhân có thể tạo ra hàng nghìn vôn chỉ từ việc thực hiện các hoạt động hàng ngày. Trong khi đó, các thiết bị khác nhau cũng tạo ra các điện tích có thể gây ra thiệt hại ESD cho một bộ phận nhạy cảm với tĩnh. Ví dụ về thiết bị này là xe đẩy, băng tải và thiết bị tự động để xử lý và lắp ráp sản phẩm. Cuối cùng, chất cách điện tích điện có thể tạo ra sự kiện ESD ngay cả khi không tiếp xúc với chính thiết bị. Nó hoạt động như vậy thông qua một trường tĩnh điện.

Tĩnh điện có nhiều trong môi trường làm việc điển hình. Dưới đây là một số ví dụ và tình huống cụ thể về nguồn gốc của các điện tích tĩnh.

• Đặt các thành phần nhạy cảm tĩnh trên bề mặt làm việc không an toàn với ESD
• Bề mặt phủ sáp hoặc những bề mặt làm từ nhựa
• Sàn phủ sáp, sàn lát gạch vinyl
• Sử dụng túi nhựa để đựng các thiết bị
• Sử dụng vật liệu đóng gói đã mất đặc tính chống tĩnh điện theo thời gian
• Đồ dùng văn phòng điển hình làm bằng vật liệu cách nhiệt như máy rút băng dính scotch
• Chai nước nhựa trên máy trạm
• Mặc áo khoác hoặc áo khoác và giày dép bình thường
• Không niêm phong đúng cách các túi chống tĩnh điện hoặc thùng chứa dẫn điện rồi vận chuyển chúng đến vị trí khác

thiệt hại do phóng tĩnh điện

Cách ngăn ngừa ESD

Một cách hiệu quả để ngăn ngừa thiệt hại cho các thiết bị điện tử nhạy cảm tĩnh là sử dụng thiết bị ESD. Ví dụ, thảm ESD giúp giảm thiểu ESD bằng cách loại bỏ tĩnh điện. Dây nối đất cung cấp một đường dẫn đáng tin cậy đến mặt đất và ngăn ngừa sự tích tụ điện tích tĩnh. Khi chọn mua thiết bị ESD, bạn nên kiểm tra xem thiết bị có đủ tiêu chuẩn và phù hợp với Tiêu chuẩn quốc tế IEC-61340-1-5 hay không.

Các phương pháp hay nhất cũng nên được thực hiện, chẳng hạn như không loại bỏ các mục ESDS khỏi thùng chứa của chúng cho đến khi chúng có thể được xử lý lại một cách an toàn trong các máy trạm an toàn với ESD. Việc chỉ định một phòng nơi tĩnh có thể được kiểm soát một cách hiệu quả cũng nên được thực hiện cùng với việc sử dụng thiết bị ESD. Điều này sẽ cho phép một khu vực làm việc an toàn khi xử lý, lắp ráp và sản xuất thiết bị điện tử của bạn. 

Việc lựa chọn các sản phẩm ESD phù hợp có thể rất khó khăn, đặc biệt nếu bạn mới sử dụng điều khiển ESD. Để giúp bạn, đây là danh sách các sản phẩm hàng đầu mà chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng khi bắt đầu kiểm soát ESD.

Thảm cao su chống tĩnh điện 

thiệt hại do phóng tĩnh điện

Ổ cắm tiếp đất

thiệt hại do phóng tĩnh điện

Vòng đeo tay

thiệt hại do phóng tĩnh điện

Thiết bị đo điện trở

thiệt hại do phóng tĩnh điện

Dây nối đất

thiệt hại do phóng tĩnh điện

Làm cho Nơi làm việc của bạn An toàn với ESD

Tạo ra một nơi làm việc an toàn ESD đòi hỏi phải lưu ý đến các nguồn khác nhau của thiệt hại ESD và sử dụng thiết bị ESD thích hợp. VINACOPRO cung cấp nhiều loại sản phẩm điều khiển tĩnh để giúp bạn đạt được điều này

thiệt hại do phóng tĩnh điện