Kaip atlikti apsaugą nuo ESD atliekant SMT surinkimą

Elektrostatinė žala yra pagrindinė prietaiso gedimo priežastis. Dėl jos tiesiogiai sugenda net 10% elektroninių prietaisų. Ji gali sukelti problemų visame SMT surinkimo procese. Laimei, yra būdų apsisaugoti nuo šios problemos.

Statinė apsauginė medžiaga

Būtina apsaugoti elektroninius komponentus nuo elektrostatinio išlydžio (ESD), kuris gali sukelti pažeidimus ir gedimus. Statinė elektra gali susidaryti bet kuriuo metu ir bet kurioje vietoje, o ją dažnai sukelia trintis. Svarbu apsaugoti elektroninius prietaisus SMT surinkimo proceso metu, kad jie galėtų išlaikyti optimalų veikimą ir patikimumą. Statinės apsaugos medžiagos turėtų būti naudojamos nuo pat surinkimo proceso pradžios ir turėtų būti tęsiamos jam pasibaigus.

Gamybinės aplinkos santykinė drėgmė taip pat labai svarbi ESD susidarymui, todėl gamyklos santykinė drėgmė turėtų būti kruopščiai kontroliuojama. Jei RH palaikoma netinkamai, gali atsirasti labai didelis ESD lygis. Taip pat rekomenduojama prie surinkimo linijos laikyti atokiau medžiagas, kuriose yra didelis statinio elektros krūvio lygis. Norėdami apsaugoti elektroniką nuo ESD, surinkimo proceso metu turėtumėte naudoti nuo statinio krūvio apsaugančias medžiagas.

ESD slopinimo komponentai

Kad SMT surinkimo proceso metu būtų išvengta ESD pažeidimų, komponentai turėtų būti laikomi ir gabenami ESD atspariuose maišuose. Tokiam darbui labai rekomenduojama pasitelkti profesionalius surinkėjus.

Kad išvengtų statinio elektros krūvio, surinkimo darbuotojai turėtų dėvėti antistatinius drabužius. Jie taip pat turėtų vengti liesti komponentus aštriais daiktais. Antistatiniai drabužiai taip pat gali veikti kaip elektroninių prietaisų įžeminimo grandinė. Be laidžių drabužių, surinkimo darbuotojai turėtų dėvėti apsauginį kostiumą ir batus, kad sumažintų statinės elektros pavojų. Taip pat svarbu iki minimumo sumažinti izoliacinių medžiagų naudojimą.

Statinė elektra gali atsirasti dėl metalinių komponentų, kurie perduoda elektrostatinį krūvį. Ją taip pat gali sukelti indukcija arba kūno statinis krūvis. Poveikis gali būti žalingas, ypač elektroniniams komponentams.

Statinės apsauginės putos

Elektrostatinis išlydis (ESD) gali brangiai sugadinti elektroniką. Nors yra būdų, kaip to išvengti, neįmanoma apsaugoti kiekvieno prietaiso nuo ESD poveikio. Laimei, jautrius komponentus galima apsaugoti antistatinėmis putomis, dar vadinamomis elektrostatinio išlydžio putomis.

Kad sumažintumėte su ESD susijusią riziką, naudokite apsauginę elektroninių komponentų pakuotę. Įsitikinkite, kad pakuotė yra tinkamos paviršiaus ir tūrio varžos. Ji taip pat turėtų būti atspari triboelektrinio krūvio poveikiui, atsirandančiam dėl judėjimo gabenant. Paprastai elektrostatiniam krūviui jautrūs komponentai tiekiami juodose laidžiose putose arba antistatiniame maišelyje. Antistatiniuose maišuose yra iš dalies laidaus plastiko, kuris veikia kaip Faradėjaus narvas.

Statinė elektra yra dažna problema SMT surinkimo procese. Ji yra šalutinis trinties produktas ir gali sukelti komponentų gedimą. Žmogaus judesiai sukelia statinę elektrą, kurios įtampa gali svyruoti nuo kelių šimtų voltų iki kelių tūkstančių voltų. Ši žala gali paveikti elektroninius komponentus, atsiradusius SMT surinkimo metu, ir sukelti ankstyvą gedimą.

ESD maišeliai

Dirbant su elektronika, transportuojant ir saugant jautrius elementus svarbu naudoti apsaugines ESD pakuotes. ESD apsauga gali padėti sumažinti elektros smūgių ir nudegimų riziką, taip pat užtikrinti transportavimo ir saugojimo apsaugą. Apsauginė pakuotė taip pat gali apsaugoti dalis ir komponentus, kai jie nenaudojami, pavyzdžiui, kai jie gabenami į gamyklą ir iš jos.

Dirbant su spausdintinėmis plokštėmis svarbu laikytis gamintojo instrukcijų ir vadovautis jo nurodymais. Tai labai svarbu, nes dėl netinkamo ESD apsaugos plano gali būti pažeisti elektroniniai komponentai. Jei nesate tikri, kaip tinkamai elgtis su komponentais surinkimo proceso metu, kreipkitės į specialistą.

Abiejų derinys

Norint išvengti statinės elektros energijos SMT surinkimo metu, būtina įžeminti elektroniką. Įžeminimas gali būti dviejų tipų: minkštasis įžeminimas ir kietasis įžeminimas. Minkštas įžeminimas - tai elektroninių prietaisų prijungimas prie žemos varžos įžeminimo, o kietas įžeminimas - tai elektroninių komponentų prijungimas prie aukštos varžos įžeminimo. Abiejų tipų įžeminimas gali užkirsti kelią statinei elektrai ir apsaugoti elektroninius komponentus nuo pažeidimų.

ESD yra pagrindinis žalos šaltinis elektronikos pramonėje. Dėl ESD pablogėja veikimas ir net sugenda komponentai. Apskaičiuota, kad nuo 8% iki 33% visų elektronikos gedimų įvyksta dėl ESD. Kontroliuojant šio tipo žalą galima padidinti efektyvumą, kokybę ir pelną.

Sluoksniuotos kamino konstrukcijos vaidmens analizė slopinant EMI

Daugiasluoksnis kamino projektavimas - tai daugiasluoksnės spausdintinės plokštės naudojimas siekiant pagerinti signalų vientisumą ir sumažinti elektromagnetinę taršą. Pavyzdžiui, bendrosios paskirties aukštos kokybės 6 sluoksnių plokštėje pirmasis ir šeštasis sluoksniai yra įžeminimo ir maitinimo sluoksniai. Tarp šių dviejų sluoksnių yra centruotas dvigubos mikropluoštinės signalinės linijos sluoksnis, kuris puikiai slopina EMI. Tačiau ši konstrukcija turi trūkumų, įskaitant tai, kad trasos sluoksnis yra tik dviejų sluoksnių storio. Įprastinė šešių sluoksnių plokštė turi trumpas išorines trasas, kurios gali sumažinti EMI.

Impedanso analizės įrankis

Jei ieškote PCB projektavimo įrankio, kuris sumažintų jūsų PCB jautrumą EMI, pataikėte į tinkamą vietą. Impedanso analizės programinė įranga padeda nustatyti tinkamas medžiagas jūsų spausdintinei plokštei ir nustatyti, kokia konfigūracija greičiausiai slopins EMI. Šios priemonės taip pat leidžia jums suprojektuoti savo PCB sluoksniuotą steką taip, kad būtų sumažintas EMI poveikis.

Kai kalbama apie spausdintinių plokščių sluoksniuotųjų stekų projektavimą, daugeliui gamintojų EMI dažnai kelia didelį susirūpinimą. Norėdami sumažinti šią problemą, galite naudoti PCB sluoksniuotųjų stekų konstrukciją, kai tarp gretimų sluoksnių yra nuo trijų iki šešių milimetrų atstumas. Šis projektavimo būdas gali padėti sumažinti bendrojo režimo EMI.

Plokštumos ir signalinių sluoksnių išdėstymas

Projektuojant spausdintinę plokštę labai svarbu atsižvelgti į plokštumos ir signalinių sluoksnių išdėstymą. Tai gali padėti sumažinti EMI poveikį. Paprastai signaliniai sluoksniai turėtų būti greta maitinimo ir įžeminimo plokštumų. Tai leidžia geriau valdyti šilumą. Signalinio sluoksnio laidininkai gali išsklaidyti šilumą naudodami aktyvųjį arba pasyvųjį aušinimą. Taip pat kelios plokštumos ir sluoksniai padeda slopinti EMI, nes sumažina tiesioginių kelių tarp signalinių sluoksnių ir maitinimo bei įžeminimo plokštumų skaičių.

Vienas iš populiariausių PCB sluoksniuotųjų stekų dizainų yra šešių sluoksnių PCB stekas. Ši konstrukcija užtikrina mažo greičio trasų ekranavimą ir idealiai tinka ortogonalioms arba dviejų juostų signalų trasoms. Idealiu atveju didesnio greičio analoginiai arba skaitmeniniai signalai turėtų būti nukreipiami išoriniuose sluoksniuose.

Impedanso suderinimas

DPS sluoksniuotų kaminų konstrukcija gali būti vertinga priemonė slopinant elektromagnetinę taršą. Daugiasluoksnė struktūra užtikrina gerą lauko sulaikymą ir plokštumų rinkinį. Sluoksniuotoji struktūra leidžia tiesiogiai sujungti mažos varžos jungtis su GND, todėl nebereikia jungiamųjų linijų. Ji taip pat leidžia naudoti didesnį sluoksnių skaičių.

Vienas iš svarbiausių PCB projektavimo aspektų yra impedanso suderinimas. Impedanso suderinimas leidžia spausdintinių plokščių pėdsakus suderinti su pagrindo medžiaga ir taip išlaikyti signalo stiprumą reikiamame diapazone. Signalo vientisumas tampa vis svarbesnis didėjant perjungimo greičiui. Tai viena iš priežasčių, kodėl spausdintinių plokščių nebegalima laikyti taškinėmis jungtimis. Kadangi signalai juda išilgai pėdsakų, varža gali labai pasikeisti, atspindėdama signalą atgal į jo šaltinį.

Projektuojant PCB sluoksniuotus stekus, svarbu atsižvelgti į maitinimo šaltinio induktyvumą. Didelė maitinimo šaltinio vario varža padidina diferencinio režimo EMI tikimybę. Sumažinus šią problemą iki minimumo, galima projektuoti grandines, kuriose yra mažiau signalinių linijų ir trumpesnis trasų ilgis.

Kontroliuojamas impedanso maršrutizavimas

Projektuojant elektronines grandines, svarbus aspektas yra kontroliuojamos varžos maršrutizavimas. Kontroliuojamą impedanso maršrutizavimą galima pasiekti naudojant sluoksniuotą išdėstymo strategiją. Naudojant sluoksniuotąjį išdėstymą, maitinimo srovei praleisti naudojama viena maitinimo plokštuma, o ne kelios maitinimo plokštumos. Ši konstrukcija turi keletą privalumų. Vienas iš jų yra tas, kad jis gali padėti išvengti elektromagnetinių trikdžių.

Kontroliuojamas impedanso maršrutizavimas yra svarbus projektavimo elementas, padedantis slopinti elektromagnetinę taršą. Naudojant plokštumas, atskirtas nuo trijų iki šešių milimetrų, galima sulaikyti magnetinius ir elektrinius laukus. Be to, tokio tipo projektavimas gali padėti sumažinti bendrojo režimo EMI.

Jautrių pėdsakų apsauga

Sluoksniuotas kamino dizainas yra labai svarbus elementas slopinant EMI. Gerai sudėliojus plokštes galima pasiekti gerą lauko sulaikymą ir užtikrinti gerą plokštumų rinkinį. Tačiau jis turi būti kruopščiai suprojektuotas, kad nesukeltų EMC problemų.

Paprastai nuo 3 iki 6 mm atskirta plokštuma gali slopinti aukštos klasės harmonikas, mažus pereinamuosius procesus ir bendro režimo elektromagnetinę trikdžių bangą. Tačiau šis metodas netinka slopinti žemo dažnio triukšmų sukeliamą EMI. Nuo trijų iki šešių milimetrų atskirta plokštuma gali slopinti EMI tik tuo atveju, jei atstumas tarp plokštumų yra lygus arba didesnis už trasos plotį.

Didelio našumo bendrosios paskirties šešių sluoksnių plokštės konstrukcijoje pirmasis ir šeštasis sluoksniai yra pagrindas. Trečiasis ir ketvirtasis sluoksniai yra maitinimo šaltinis. Tarp jų klojamas centruotas dvigubos mikropluošto signalinės linijos sluoksnis. Ši konstrukcija puikiai slopina elektromagnetines trikdžių bangas. Tačiau šios konstrukcijos trūkumas yra tas, kad trasos sluoksnis yra tik dviejų sluoksnių storio. Todėl pirmenybė teikiama įprastinei šešių sluoksnių plokštei.