Produkcja elektroniki to proces, który składa się z wielu etapów. Obejmuje m.in. przygotowanie laminatu, nawiercanie, metalizację, nanoszenie warstwy światłoczułej i powłoki z cyny, trawienie miedzi, montaż komponentów elektronicznych z wykorzystaniem metody przewlekanej THT lub powierzchniowej SMT, tworzenie warstwy opisowej oraz pokrywanie gotowych produktów lakierami zabezpieczającymi. Na każdym z tych etapów może dojść do wyładowań elektrostatycznych niebezpiecznych dla elektroniki. Jak się przed nimi chronić?

Producent płytek drukowanych na co dzień staje przed wieloma wyzwaniami. Musi zadbać nie tylko o to, żeby obwody spełniały najwyższe normy jakości – były wolne od wad, lecz także zapewnić ochronę elektrostatyczną.

Czym jest ESD i zdarzenie ESD?

ESD to skrót od angielskiego Electrostatic Sensitive Device – urządzenie wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne i od Electrostatic Discharge – wyładowania elektrostatyczne. Każdy producent płytek PCB musi zadbać o utrzymanie ochrony ESD, czyli przestrzegać określonych zasad, aby nie doszło do zdarzenia ESD. Czym jest zdarzenie ESD? To trwająca krótko, gwałtowna wymiana ładunku elektrycznego pomiędzy dwoma obiektami znajdującymi się w bezpośredniej styczności i mającymi różne potencjały elektryczne, elektryzującymi się albo w których doszło do uszkodzenia izolatora elektrycznego.

Zdarza się, że do zdarzenia ESD dochodzi także pomiędzy obiektami nie dotykającymi się bezpośrednio – wtedy, gdy różnica potencjałów jest duża, ładunki dosłownie przeskakują z obiektu na obiekt.

ESD a proces produkcji płytek drukowanych

Produkcja płytek drukowanych musi dążyć do zminimalizowania ryzyka powstania zdarzenia ESD. Dlaczego? Ponieważ nawet niewielkie wyładowanie może spowodować uszkodzenie podzespołów i wpłynąć na jakość oraz trwałość urządzenia końcowego. Co istotne, często te uszkodzenia pozostają niewidoczne i później uznawane są za wady ukryte.

Główny problem polega na tym, że ładunki elektrostatyczne mogą gromadzić się na płytkach na każdym etapie ich powstawania. Im bardziej skomplikowany proces, tym większe ryzyko zdarzenia ESD. Wie o tym każdy doświadczony producent PCB taki jak np. firma Printor https://printor.pl

Sposoby ochrony przed zdarzeniami ESD

Co może zrobić producent płytki PCB, żeby chronić podzespoły przed wyładowaniami? Przede wszystkim wyznaczyć i oznaczyć strefy ochrony antystatycznej, w których ryzyko ESD jest minimalne. Poza tym zadbać o ochronę w obszarach niechronionych przed ESD – płytka PCB uniwersalna czy produkowana seryjnie musi być odpowiednio zapakowana i transportowana. Dodatkowo warto zabezpieczyć stanowiska pracy, kontrolując, żeby nie pojawiały się na nich elementy z tworzyw izolujących, monitorować wilgotność powietrza w hali produkcyjnej, stosować jonizatory neutralizujące ładunki elektrostatyczne i regularnie szkolić pracowników z zasad związanych z przestrzeganiem ochrony ESD. Skutecznym sposobem na zmniejszenie ryzyka wyładowań jest także kontrolowanie czy zasady rzeczywiście są przestrzegane, bo nawet najlepiej dopracowana teoria nie może działać, jeśli nie będzie przełożona na praktykę.