Jak provádět ESD ochranu při montáži SMT

Elektrostatické poškození je hlavní příčinou selhání zařízení. Způsobuje přímé poruchy až u 10% elektronických zařízení. Může způsobit problémy v celém procesu montáže SMT. Naštěstí existují způsoby, jak se před tímto problémem chránit.

Statický ochranný materiál

Elektronické součástky je nutné chránit před elektrostatickým výbojem (ESD), který může vést k poškození a poruše. Statická elektřina může vzniknout kdykoli a kdekoli a často je způsobena třením. Je důležité chránit elektronická zařízení během procesu montáže SMT, aby si zachovala optimální výkon a spolehlivost. Statický ochranný materiál by se měl používat od začátku montážního procesu a měl by se používat i po jeho dokončení.

Při vzniku ESD hraje zásadní roli také relativní vlhkost výrobního prostředí, proto by měla být relativní vlhkost v továrně pečlivě kontrolována. Pokud není RH udržována správně, může to mít za následek velmi vysoké úrovně ESD. Doporučuje se také udržovat materiály s vysokou úrovní statické elektřiny mimo montážní linku. Abyste ochránili elektroniku před ESD, měli byste při montáži používat statické ochranné materiály.

Komponenty pro potlačení ESD

Aby nedošlo k poškození elektrostatickým výbojem při montáži SMT, měly by být součástky skladovány a přepravovány v sáčcích odolných proti elektrostatickému výboji. Pro takovou práci se důrazně doporučují profesionální montážní firmy.

Aby se zabránilo vzniku statické elektřiny, měli by montážní pracovníci nosit antistatický oděv. Měli by se také vyvarovat dotýkání se součástí ostrými předměty. Antistatický oděv může také fungovat jako uzemňovací obvod pro elektronická zařízení. Kromě vodivého oděvu by montážní pracovníci měli nosit ochranný oblek a obuv, aby snížili riziko vzniku statické elektřiny. Důležité je také minimalizovat používání izolačních materiálů.

Statická elektřina může vznikat kvůli kovovým součástem, které vedou elektrostatický náboj. Může být také způsobena indukcí nebo statickou elektřinou v těle. Její účinky mohou být škodlivé, zejména pro elektronické součástky.

Statická ochranná pěna

Elektrostatický výboj (ESD) může způsobit nákladné poškození elektroniky. Přestože existují způsoby, jak tomu zabránit, není možné ochránit každé zařízení před účinky ESD. Naštěstí jsou k dispozici antistatické pěny, známé také jako pěny proti elektrostatickému výboji, které chrání citlivé součástky.

Chcete-li minimalizovat rizika spojená s ESD, používejte ochranné obaly pro elektronické součástky. Ujistěte se, že obal má odpovídající povrchový a objemový odpor. Měl by také odolávat triboelektrickému náboji způsobenému pohybem během přepravy. Obvykle se elektrostaticky citlivé součástky dodávají v černé vodivé pěně nebo antistatickém sáčku. Antistatické sáčky obsahují částečně vodivý plast, který funguje jako Faradayova klec.

Statická elektřina je běžným problémem při montáži SMT. Je vedlejším produktem tření a může způsobit selhání součástek. Lidský pohyb vytváří statickou elektřinu, která může mít napětí od několika set voltů až po několik tisíc voltů. Toto poškození může mít vliv na elektronické součástky vzniklé při montáži SMT a může vést k jejich předčasnému selhání.

Sáčky ESD

Při práci s elektronikou je důležité používat při přepravě a skladování náchylných předmětů ochranné obaly proti elektrostatickému výboji. ESD ochrana pomáhá minimalizovat riziko úrazu elektrickým proudem a popálení a zároveň poskytuje ochranu při přepravě a skladování. Ochranný obal může také chránit součástky a komponenty v době, kdy se nepoužívají, například při přepravě do výroby a z výroby.

Při manipulaci s deskami plošných spojů je důležité dodržovat pokyny výrobce a řídit se jeho pokyny. Je to nezbytné, protože špatný plán ochrany proti ESD může vést k poškození elektronických součástek. Pokud si nejste jisti, jak správně zacházet se součástkami během procesu montáže, požádejte o pomoc odborníka.

Kombinace obou

Aby se zabránilo vzniku statické elektřiny při montáži SMT, je nutné elektroniku uzemnit. Uzemnění může být dvojího typu, měkké a tvrdé. Měkké uzemnění znamená připojení elektronických zařízení k nízkoimpedanční zemi, zatímco tvrdé uzemnění znamená připojení elektronických součástek k vysokoimpedanční zemi. Oba typy uzemnění mohou zabránit vzniku statické elektřiny a chránit elektronické součástky před poškozením.

ESD je hlavním zdrojem poškození v elektronickém průmyslu. ESD způsobuje snížení výkonu a dokonce i selhání součástek. Odhaduje se, že 8% až 33% všech poruch elektroniky je způsobeno ESD. Kontrola tohoto typu poškození může zvýšit efektivitu, kvalitu a zisky.

Analýza úlohy vrstveného návrhu zásobníku při potlačování elektromagnetického rušení

Layered stack design is the process of using a PCB with many layers to improve signal integrity and reduce EMI. A general purpose high-performance 6-layer board, for example, lays the first and sixth layers as ground and power layers. In between these two layers is a centered double microstrip signal line layer that provides excellent EMI suppression. However, this design has its disadvantages, including the fact that the trace layer is only two layers thick. The conventional six-layer board has short outer traces that can reduce EMI.

Impedance analysis tool

If you’re looking for a PCB design tool to minimize your PCB’s susceptibility to EMI, you’ve come to the right place. Impedance analysis software helps you determine the correct materials for your PCB and determine which configuration is most likely to suppress EMI. These tools also allow you to design your PCB’s layered stack in a way that minimizes the effects of EMI.

When it comes to PCB layered stack design, EMI is often a major concern for many manufacturers. To reduce this problem, you can use a PCB layered stack design with a three to six-mil separation between adjacent layers. This design technique can help you minimize common-mode EMI.

Arrangement of plane and signal layers

When designing a PCB, it is vital to consider the arrangement of plane and signal layers. This can help to minimize the effect of EMI. Generally, signal layers should be located adjacent to power and ground planes. This allows for better thermal management. The signal layer’s conductors can dissipate heat through active or passive cooling. Similarly, multiple planes and layers help to suppress EMI by minimizing the number of direct paths between signal layers and power and ground planes.

One of the most popular PCB layered stack designs is the six-layer PCB stackup. This design provides shielding for low-speed traces and is ideal for orthogonal or dual-band signal routing. Ideally, higher-speed analog or digital signals should be routed on the outer layers.

Impedance matching

PCB layered stack design can be a valuable tool in suppressing EMI. The layered structure offers good field containment and set of planes. The layered structure allows for low-impedance connections to GND directly, eliminating the need for vias. It also allows higher layer counts.

One of the most critical aspects of PCB design is impedance matching. Impedance matching allows the PCB traces to match the substrate material, thus keeping the signal strength within the required range. Signal integrity is increasingly important as switching speeds increase. This is one of the reasons why printed circuit boards can no longer be treated as point-to-point connections. Since the signals are moving along traces, the impedance can change significantly, reflecting the signal back to its source.

When designing PCB layered stacks, it is important to consider the inductance of the power supply. High copper resistance on the power supply increases the likelihood of differential mode EMI. By minimizing this problem, it is possible to design circuits that have fewer signal lines and shorter trace lengths.

Controlled impedance routing

In the design of electronic circuits, controlled impedance routing is an important consideration. Controlled impedance routing can be achieved by using a layered stack up strategy. In a layered stack up design, a single power plane is used to carry the supply current instead of multiple power planes. This design has several advantages. One of these is that it can help avoid EMI.

Controlled impedance routing is an important design element for suppressing EMI. Using planes separated by three to six mils can help contain magnetic and electric fields. Furthermore, this type of design can help lower common-mode EMI.

Protection of sensitive traces

Layered stack design is a critical element in suppressing EMI. A good board stack-up can achieve good field containment and provide a good set of planes. But, it must be designed carefully to avoid causing EMC problems.

Generally, a 3 to 6-mil separated plane can suppress high-end harmonics, low transients, and common-mode EMI. However, this approach is not suitable for suppressing EMI caused by low-frequency noises. A three to six-mil-spaced stack up can only suppress EMI if the plane spacing is equal to or greater than the trace width.

A high-performance general-purpose six-layer board design lays the first and sixth layers as the ground. The third and fourth layers take the power supply. In between, a centered double microstrip signal line layer is laid. This design provides excellent EMI suppression. However, the disadvantage of this design is that the trace layer is only two layers thick. Therefore, the conventional six-layer board is preferred.