ГОСТ IEC 61340-5-1-2019 Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Общие требования

Введение

Настоящий стандарт устанавливает требования к разработке, утверждению, внедрению и выполнению программы управления электростатическими разрядами (ЭСР) при производстве, обработке, сборке, установке, упаковке, маркировке, обслуживании, испытании, проверке, транспортировании или каких-либо других операциях, выполняемых с электротехническими или электронными деталями, узлами и оборудованием, подверженными повреждениям в результате воздействия электростатических разрядов, равных или более 100 В, - в соответствии с моделью человеческого тела (МЧТ), 200 В - в соответствии с моделью заряженного устройства (МЗУ) и 35 В - для обособленных проводников. Обособленные проводники ранее назывались механической моделью (ММ). Предельное значение 35 В соответствует уровню, который можно обеспечить, используя ионизаторы, указанные в настоящем стандарте. Испытания по механической модели больше не требуются для подтверждения соответствия компонентов, используются только МЧТ и МЗУ. Испытания с помощью ММ используются в данном стандарте только для контроля обособленных проводников.

Формирование электростатических зарядов происходит при физическом контакте, разделении или трении материалов, потоков твердых частиц, жидкостей или насыщенных взвесями газов. Наиболее распространенными источниками электростатического разряда являются: несущий электростатический заряд персонал, проводники, полимерные материалы и технологическое оборудование. Электростатический разряд может привести к повреждению, если:

- человек или объект, несущий электростатический заряд, вступает в контакт с чувствительными к ЭСР компонентом (ЧЭСР-компонентом);

- ЧЭСР-компонент вступает в контакт с сильно проводящей поверхностью, находясь под воздействием электростатического поля;

- ЧЭСР-компонент, несущий электростатический заряд, вступает в контакт с проводящей поверхностью, имеющей иной электрический потенциал.

Примерами ЧЭСР-компонентов являются микросхемы, дискретные полупроводниковые приборы, толстопленочные и тонкопленочные резисторы, гибридные устройства, печатные платы и пьезоэлектрические кристаллы. Можно определить чувствительность компонентов и устройств, воздействуя на них моделируемыми ЭСР. Пороговое напряжение ЭСР, определяемое испытанием с использованием моделируемых электростатических явлений, не обязательно должно соответствовать пороговому напряжению ЭСР в реальных условиях. Однако испытания используются для составления базы данных сравнительной чувствительности компонентов аналогичного типа разных изготовителей. Для определения чувствительности используются три модели ЭСР: МЧТ, ММ и МЗУ. В существующей практике компоненты испытываются с помощью МЧТ и МЗУ.

Настоящий стандарт включает требования к программе ЭСР-управления, необходимые для изготовления ЧЭСР-компонентов, основанные на опыте коммерческих организаций и предприятий оборонно-промышленного комплекса. В основе стандарта лежат следующие принципы ЭСР-управления:

- предотвращение переноса заряда между несущими электростатический заряд токопроводящими объектами (персоналом и, особенно, автоматически управляемым оборудованием) и ЧЭСР-компонентами. Это обеспечивается заземлением или электрическим соединением всех проводников, находящихся поблизости, включая персонал, с определенным потенциалом или специально устроенным заземлением (как это делается на борту корабля или самолета). Такое устройство формирует эквипотенциальное равновесие между всеми проводящими объектами и персоналом. Электростатическая защита может поддерживаться при разности потенциалов, отличной от "нулевого" потенциала напряжения земли, поскольку все проводящие объекты в системе имеют одинаковый потенциал;

- предотвращение переноса заряда между любыми несущими электростатический заряд ЧЭСР-компонентами. Перенос заряда может произойти в результате прямого контакта (разъединения) или при образовании поля. Диэлектрики не теряют свой электростатический заряд при контакте с цепью заземления. Ионизационные системы обеспечивают нейтрализацию зарядов диэлектриков (материалы схемных плат и упаковки некоторых изделий являются примерами диэлектриков). Оценка ЭСР-опасности, формируемой электростатическими зарядами на диэлектриках, помещенных на рабочий стол, должна гарантировать, что предпринимаются меры в соответствии с имеющимся риском;

- применение защитной упаковки за пределами участка, защищенного от электростатического разряда (УЗЭ), где невозможно контролировать перечисленные выше явления. Защита от электростатического разряда может достигаться помещением чувствительных к ЭСР компонентов в антистатические материалы, причем тип материала зависит от ситуации и назначения. Антистатические рассеивающие материалы могут обеспечивать адекватную защиту внутри УЗЭ. За пределами УЗЭ рекомендуется использовать материалы, экранирующие статические разряды. Несмотря на то, что такие материалы не рассматриваются в данном стандарте, необходимо понимать их различия. Более конкретная информация приведена в IEC 61340-5-3.

У каждой компании свои производственные процессы, поэтому для создания оптимальной программы ЭСР-управления требуются различные ее элементы. Необходимо, чтобы способы контроля осуществлялись в соответствии со всеми требованиями и тщательно документировались в плане программы ЭСР-управления.

Обучение является важной частью программы ЭСР-управления и гарантирует, что персонал разбирается в оборудовании и методиках и способен работать в соответствии с планом программы ЭСР-управления. Обучение также формирует представление по вопросам ЭСР-управления и понимание их важности. Необученный персонал часто является основным источником ЭСР-риска. Обучение сотрудников - это первый эффективный шаг защиты от повреждений, вызванных ЭСР.

Регулярные проверки и испытания гарантируют, что оборудование эффективно, а программа ЭСР-управления выполняется.