Esd safe что это

ESD safe

Смотреть что такое «ESD safe» в других словарях:

Electrostatic sensitive device — An electrostatic sensitive device (often abbreviated ESD) is any component (primarily electrical) which can be damaged by common static charges which build up on people, tools, and other non conductors or semiconductors.ESD commonly also stands… … Wikipedia

Electrostatic discharge — (ESD) is the sudden and momentary electric current that flows between two objects at different electrical potentials. The term is usually used in the electronics and other industries to describe momentary unwanted currents that may cause damage… … Wikipedia

Laser printer — HP LaserJet 4200 series printer, installed atop high capacity paper feeder … Wikipedia

Toner — For the Irish surname, see Toner (surname). Toner is a powder used in laser printers and photocopiers to form the printed text and images on the paper. In its early form it was simply carbon powder. Then, to improve the quality of the printout,… … Wikipedia

Gas duster — A can of gas duster Gas duster, also known as canned air, or compressed air, is a product used to clean electronic equipment and other sensitive devices that cannot be cleaned using water. The can comes with a straw to direct the forceful wind… … Wikipedia

Depanel — 4 PCB Panel Depaneling is a process step in high volume electronics assembly production. In order to increase the throughput of printed circuit board (PCB) manufacturing and surface mount (SMT) lines, PCBs are often designed so that they consist… … Wikipedia

Joshua — • The name of eight persons in the Old Testament, and of one of the Sacred Books Catholic Encyclopedia. Kevin Knight. 2006. Joshua Josue (Joshua) … Catholic encyclopedia

Josue — • The name of eight persons in the Old Testament, and of one of the Sacred Books Catholic Encyclopedia. Kevin Knight. 2006. Josue Josue (Joshua) … Catholic encyclopedia

Josue (Joshua) — Josue (Joshua) † Catholic Encyclopedia ► Josue (Joshua) The name of eight persons in the Old Testament, and of one of the Sacred Books. ♦ ( Oseé), a Bethsamite in whose field the ark stood on its way back from the land of the… … Catholic encyclopedia

Buffer overflow — In computer security and programming, a buffer overflow, or buffer overrun, is an anomalous condition where a process attempts to store data beyond the boundaries of a fixed length buffer. The result is that the extra data overwrites adjacent… … Wikipedia

Jeremias — • Name of several Old Testament figures Catholic Encyclopedia. Kevin Knight. 2006. Jeremias ♦ Jeremias … Catholic encyclopedia

Источник

Как выбрать паяльную станцию?

Что важно знать при выборе паяльной станции

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Освоив пайку обычным паяльником с медным жалом, начинающий любитель электроники задумывается о покупке более современного оборудования – паяльной станции.

Как выбрать? Ведь выбор просто поражает. Я расскажу, по каким критериям я сам выбирал себе станцию хобби-класса.

Керамический нагреватель или нихромовый?

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Устройство нихромового нагревателя.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Недостатки:

Разогревается несколько минут;

При интенсивной эксплуатации нихромовый нагреватель перегорает в среднем за полгода. В случае если вы паяете не часто, то паяльник с нихромовым нагревателем может прослужить и 4, и 5 лет.

Использование термопары в качестве датчика температуры снижает точность настройки температуры жала.

Нихромовые нагреватели стоят в таких паяльных станциях, как Lukey 702, Lukey 898, Lukey 852D+FAN. Плюсом этих станций является то, что они цифровые.

Как делают качественные керамические нагреватели?

Недостатки:

Чувствителен к температурному перекосу (это когда неравномерно нагревается);

При образовании трещин выходит из строя;

Насколько я знаю, качественные японские нагреватели HAKKO 1321 стоят в паяльных станциях Lukey 936D (у самого такая), Lukey 936+, Lukey 936D+, Lukey 852D+, Lukey 868, Lukey 853, Lukey 853D. Перед покупкой лучше проверить! О том, как это сделать, читайте далее.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Чем лучше нихрома?

Одним из неоспоримых преимуществ керамических нагревателей я считаю быстрый нагрев при включении – несколько секунд! На деле 10 – 30 секунд и уже можно паять. Для тех, кто паял ранее только обычным ЭПСНом – это шок Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это;

По сравнению с нихромовыми нагревателями обладает большим временем эксплуатации;

Прецизионный терморезистор более точно измеряет температуру жала;

Высокая мощность и хорошая теплоотдача.

Как определить, что перед вами: керамика или нихром?

У нагревателя со спиралью из нихрома на торце своеобразная «капелька» – он как бы закруглённый.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Чтобы убедиться полностью – включите паяльник и оцените скорость нагрева жала. Если долго разогревается, то это нихром.

В своей Lukey 936D я обнаружил керамический нагреватель HAKKO 1321 (А1321) – на нагревателе соответствующая надпись.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Ещё когда выбирал её в магазине, обратил на это внимание. А вот у более дешёвой Lukey 936A (она без цифрового индикатора) я обнаружил нихромовый нагреватель с каплей на торце и надписью TAIWAN (Тайвань). Поэтому её покупать не стал. Жутко не люблю, когда паяльник долго разогревается Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

У станции Lukey 936+ (не А) уже керамический нагреватель Hakko-1321, а не нихром. Маленькое такое различие в названии, а какая разница в цене и качестве.

А вот уже нагревательный элемент паяльной станции A-BF GS90D на 90 Вт. Он также керамический, со ступенькой.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Если приглядеться, то на корпусе можно обнаружить надпись А1329 DC и «узоры».

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Контроль температуры жала (термостатирование).

Хорошая паяльная станция имеет нагреватель с температурным датчиком и посредством обратной связи поддерживает заданную оператором температуру жала. Если расковырять паяльник от той же Lukey 936D, то можно обнаружить, что керамический нагреватель имеет 4 вывода, два красных идут на спираль нагревателя, а два синих вывода идут от тонкоплёночного терморезистора.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Померив сопротивление на парах этих выводов, я получил следующие данные (комнатная t°):

Вывод: да, это настоящая керамика Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это.

Откровенные подделки имеют нагреватель с 2 выводами. Вот простейший паяльник без термостабилизации.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

В аналоговых паяльных станциях для поддержания заданной температуры используется компаратор, например, на базе микросхемы LM358 (HA17358), а в качестве задатчика температуры используется обычный переменный резистор. К таким станциям относится Lukey 936D. Разбирал лично и убедился в этом.
Аналоговый контроль температуры хуже, так как дополнительную ошибку вносят механические элементы (переменный резистор), сопротивление контактов термодатчика, контактов разъёма, изменение параметров элементов. Некоторые модели аналоговых станций требуют калибровки перед использованием.

Стоит различать регулировку мощности и термостабилизацию. Возможно, кто-то уже делал так называемый регулятор температуры жала паяльника. Простейшие его схемы просто уменьшают мощность, подаваемую на нагреватель паяльника, и не имеют обратной связи по температуре. Благодаря снижению мощности можно снизить и температуру жала.

Применялись такие приставки в основном для электрических паяльников с медным жалом. При простое, жало такого паяльника сильно нагревается и выгорает. Чтобы как-то уменьшить такой эффект и применялась регулировка по мощности. Если сильно уменьшить мощность, то теплоёмкости жала может не хватить и припой будет залипать. Пайка будет затруднена.

Мощность паяльной станции.

Весьма важный параметр. Для начала нужно представлять, зачем нужна паяльная станция. Можно ведь и вёдра паять:). Для пайки радиоэлектронных компонентов достаточно паяльной станции на 40-60W, но лучше иметь и помощнее. Для себя, кроме Lukey 936D (нагреватель А1321 на 50W, 24V), я приобрёл ещё и A-BF GS90D (нагреватель А1329 на 90W, 220V). Хотел на 110 Вт купить – модель A-BF GS110D, но для неё желательны жала 900L, хотя подходят и 900M.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Сменные жала.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Советую прикупить хотя бы ещё одно жало для паяльной станции. Родное жало, как правило, не ходовое – конусообразной формы.

Защита от статического электричества.

Беда в том, что не в каждом доме смонтирована электропроводка с заземлением. Так что имейте это в виду, если впредь будете работать с особо капризными электронными компонентами.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Ремонтопригодность.

Это качество можно оспорить, так как сейчас цена паяльных станций хобби-уровня невелика и вряд ли кто-то станет ремонтировать неисправную. Но всё же. Основная рабочая деталь паяльных станций – это нагревательный элемент. Он легко меняется, если родной вышел из строя. С обычными паяльниками такого трюка не пройдёт, так как если сгорела нагревательная спираль, то такой паяльник можно смело выбрасывать.

Источник

Esd safe что это

ESD в переводе означает Electrostatic Discharge, т. е. электростатический разряд. Он происходит в момент уравнивания разности потенциалов между двумя проводниками, и может необратимо повредить чувствительные электронные схемы. В этой статье приведены причины возникновения ESD и способы защиты от него (использовался перевод статей [1, 2]).

[Откуда берется ESD?]

Статическое электричество представлено дисбалансом положительного и отрицательного зарядов, которые могут накапливаться на поверхности объекта.

Простой электроскоп, показывающий наличие статического электричества (автор D. Mohan Kumar):

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

ESD визуально наблюдается как синяя искра, между поверхностями токопроводящих объектов. Иногда эту искру можно не заметить, но все равно электрический разряд потенциально может повредить чувствительные полупроводники. Статическое электричество чаще всего накапливается в сухом климате, особенно в зданиях централизованного отопления, и особенно частот рядом с фотокопировальными машинами (ксероксами). Статический заряд может быть очень значительным в помещении с низкой влажностью, когда техника кондиционирования работает не надлежащим образом. Обычно отрицательный заряд накапливается возле пола, а положительный на некоторой высоте от него. Устранение статических зарядов может быть реализовано с помощь ионизации и увлажнения воздуха, а также правильно организованной вентиляции.

Тело человека. Ваше тело не только проводник электростатики, оно настоящий генератор ESD. Помните игру в школе, когда Вам установили новую мебель, и обнаружилось, что когда елозишь попой на стуле, тело электризуется? Можно было подойти к однокласснику и испугать его прикосновением разряда ESD. Иногда при этом можно было заметить искру электрического разряда! Конечно, такой разряд не сулит электронике ничего хорошего.

Обе ваши руки электрически соединены друг с другом, и можно безопасно перекладывать электронные компоненты из одной руки в другую. Однако реальная проблема возникает при передаче электроники от одного человека к другому, а также когда человек, который держит в руке плату, пытается установить её в какой-либо электронный прибор.

Питающая сеть 220V. Питающая сеть также может создавать потенциалы напряжения, которые могут повредить электронику. Такое напряжение тоже часто относят к ESD, и оно также опасно.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Вот так могут выглядеть подобные сетевые фильтры снаружи и внутри:

Конденсаторы фильтра уменьшают проникновение высокочастотных помех из питающей сети в электронику и обратно. Однако тот факт, что они также соединяют сеть 220V с общей шиной (земля, GND) электронных приборов, может привести к проблемам, если общая шина по какой-то причине не заземлена. Обратите внимание на конденсаторы C3 и C4 в примере схемы фильтра. Эти конденсаторы создадут переменное напряжение около 110V между шасси питаемого устройства и шиной земли или нейтрали, если по какой-то причине точка соединения C3 и C4 не заземлена.

Почему при отсутствии заземления сетевой фильтр может создавать проблемы. Известно, что современные шнуры трехпроводные, и коннектор на шнуре имеет 3 контакта. Один провод и контакт специально выделен для заземления, он уравнивает шасси прибора с общим потенциалом. Вот так выглядит нормально работающая схема питания:

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

В этом примере показаны два устройства:

Устройство 1. Заземленный компьютер, где программист пишет и отлаживает программу.
Устройство 2. Разрабатываемый прибор, который питается от заземленного источника питания.

Программист отлаживает программу, передавая её через USB и адаптер JTAG в отлаживаемое устройство. Иногда программисту требуется перетыкать кабель JTAG. Если сетевые кабели 220v обеспечивают надежный контакт с землей, то обычно проблем не возникает. В момент подключения коннектора JTAG к отлаживаемому устройству они изначально имеют друг относительно с другом безопасный для электроники потенциал. Здесь земли обоих устройств GND1 и GND2 соединены через сетевую вилку, и поэтому коннекторы JTAG папа и мама получают друг относительно друга безопасный, близкий к нулю потенциал.

Но может возникнуть и опасная ситуация, когда по какой-то причине устройство 1 или устройство 2 (или даже они оба) не заземлены. Это обычная ситуация в случае некачественного сетевого кабеля, или если он подключен в розетку, которая не имеет заземления. Для примера предположим, что общий провод устройства 1 не соединен с землей. Тогда между контактами коннектора JTAG (он через USB подключен к компьютеру, т. е. устройству 1) и отлаживаемым устройством может образоваться опасное напряжение около 110V переменного тока:

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Если по какой-то причине в момент подключения коннектора JTAG соединится не контакт земли, а сигнальный провод (любой из сигналов TCK, TDI, TDO, TMS) то через него потечет опасный ток, который может повредить как микроконтроллер, где отлаживается программа, так и адаптер JTAG.

Для устранения подобных ситуаций применяют выделенное, специально организованное соединение между землей компьютера и землей отлаживаемого устройства. Это самый простой и надежный способ. Также иногда дополнительно используют адаптеры JTAG с гальванической изоляцией интерфейса.

[Защита от ESD]

Вот несколько общих принципов защиты от ESD, по мере уменьшения их значимости. Они могут применяться как по отдельности, так и совместно, для усиления эффекта:

1. Предварительное уравнивание потенциалов в безопасной для электроники цепи.
2. Ограничение тока разряда с ограничением напряжения разряда на чувствительной цепи.
3. Изоляция.

Идеально организованное рабочее место, обеспечивающее защиту электроники от ESD:

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Если Вы понимаете, как реализовываются эти принципы на практике, то дальше можно не читать, нужно только создать все условия, которые будут гарантировать минимум риска появления ESD и их вредного воздействия.

[Уравнивание потенциалов]

Вот меры, которые помогут снять потенциал ESD еще до того, как разряд доберется до электроники:

1. Поддержание в помещении оптимальной влажности, применение кондиционеров и ионизаторов воздуха.
2. Антистатическая обработка мебели и одежды.
3. Применение антистатических матов и браслетов на рабочем месте.
4. Заземление всего, что только возможно.
5. Поддержание в идеальном рабочем состоянии заземления питающей сети 220V и кабелей подключения к ней.
6. Антистатическая упаковка.
7. Соблюдение некоторых правил при передаче электроники с места на место.
8. Применение специальных коннекторов, обеспечивающих гарантированное первое подключение шины земли.

Несколько простых правил манипуляций с электронными компонентами, которые помогают защититься от ESD:

• При передаче электронного компонента от человека к человеку сначала коснитесь кожи человека, и только потом передавайте ему компонент. Первое прикосновение гарантирует уравнивание потенциала в безопасном для электроники месте.

• Синтетические коврики на полу могу генерировать заряд. Избегайте их на рабочем месте, или используйте специальные антистатические коврики и маты.

• Электронно-лучевые трубки (используемые в старых моделях осциллографов и мониторов) могут быть опасны, так как они питаются от высокого напряжения и могут создавать электрические заряды на экране. Держите чувствительные к ESD компоненты на безопасном расстоянии от экрана, и избегайте касаний экрана.

Паяльные станции. Имейте в виду, что многие старые паяльные станции, и даже некоторые современные, имеют клеммы заземления, которые накоротко соединены с жалом паяльника. Вот очень качественный современный паяльник TS100 с клеммой заземления, которая имеет нулевое сопротивление с жалом паяльника:

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Если этого не сделать, то короткое заземление через жало паяльника, когда случайно начали паять находящееся под питанием устройство, может повредить его электронную схему. Это событие не связано с ESD, однако оно тоже опасно. Включенный последовательно с заземлением резистор избавит Вас от подобных проблем.

Изоляция паяльника. Оригинальное решение, которое хорошо работает в случае использования электростатических коврика и браслета, или надежного соединения паяемого устройства с клеммой заземления паяльной станции. Паяльник TS100, работающий от аккумуляторной батареи:

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

[Обеспечение первого подключения шины земли]

Некоторые коннекторы устроены таким образом, что некоторые штырьки у них длиннее. Обычно длинные штырьки используются для подключения провода земли (GND), иногда и питания. Это сделано специально, чтобы при соединении, когда разъем входит в ответную часть, сначала соединялись и уравнивали свой потенциал цепи с длинными контактами, и только потом соединялись сигнальные цепи. Получается возможность реализовать горячее подключение, когда устройство находится под током и работает.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

[Ограничение тока разряда]

К этому способу защиты относят ESD-фильтры и защитные цепи, состоящие из резистора и двух диодов.

ESD-фильтры, EMI-суппрессоры. Выпускаются интегральные фильтры и подавители помех. Некоторые из них имеют встроенные ограничители напряжения (варисторы, диоды), которые снижают риск повреждения от импульса статического электричества [3].

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Защитные цепи. Последовательно включенный резистор и цепочка из диодов защищают сигнальную цепь от перенапряжения. Уровень напряжения на сигнальной шине не может опуститься значительно ниже GND (в этом случае ток пойдет через диод D2) и подняться выше уровня напряжения питания Vcc (в этом случае ток пойдет через диод D1).

Источник

Динамичная защита от статики: решения Littelfuse для ESD-защиты

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Нарастание электростатического разряда (ESD) происходит менее чем за наносекунду. А повреждения электронным устройствам при этом он способен нанести значительные. Как применить широкий спектр выпускаемых компанией Littelfuse устройств защиты от ESD (многослойные варисторы, диодные сборки, полимерные супрессоры) для защиты, к примеру, различных интерфейсов передачи данных?

Электростатическим разрядом (ESD – Electro Static Discharge) называется передача электрического заряда между любыми двумя объектами. Наиболее распространенной причиной является трение между двумя разнородными материалами, вызывающее накопление электрических зарядов на их поверхностях. Как правило, одной из поверхностей является человеческое тело. Типичным примером этого является статический разряд, который человек испытывает после прогулки по ковру при последующем прикосновении к металлическому объекту. Разряд сопровождается болезненным ощущением в точке контакта и, как правило, сопровождается небольшими искрами и щелчками, при этом величина потенциала может достигать 15 кВ. И если разряд в 6 кВ является болезненным для человека, то более низкие значения хоть и могут остаться незамеченными, но все же способны вызвать необратимые повреждения электронных компонентов и схем или привести к скрытым дефектам, которые проявят себя позже во время эксплуатации. Таким образом, ESD представляют серьезную угрозу для электронных схем и требуют применения определенных средств для уменьшения или устранения их воздействия.

Отличием ESD от других переходных процессов, таких как переключения, различные коммутационные замыкания и прочее, является очень короткое время переходного процесса: нарастание электростатического разряда происходит менее чем за 1 наносекунду, в то время как время достижения пика у большинства наиболее типичных переходных процессов составляет более 1 микросекунды.

Стандарты ESD

На сегодняшний день существует несколько стандартов по защите от ESD, которые чаще всего используют производители: EN100015, EN61340-5-1 и ANSI/ESD 20:20. Стандарт EN61340-5-1 сейчас вытеснил EN100015 и является основным стандартом в Европе. Стандарт ANSI/ESD 20:20 используется в основном в Северной Америке. Многие производители работают как с EN61340-5-1, так и с ESD20: 20 (оба стандарта в значительной степени совместимы), а иногда пользуются и другими стандартами.

В РФ действуют стандарты, утвержденные Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии и разработанные в 2009 году на базе EN61340-5-1 российским техническим комитетом ТК072 «Электростатика». Это ГОСТ Р 53734.5.1-2009 «Электростатика. Часть 5-1: Защита электронных устройств от электростатических явлений. Общие требования» и ГОСТ Р 53734.5.2-2009 «Электростатика. Часть 5-2: Защита электронных устройств от электростатических явлений. Руководство пользователя».

Основной перечень рекомендуемых международных стандартов (IEC – International Electrotechnical Commission) приведен в таблице 1 [1].

Таблица 1. Рекомендуемые международные стандарты

СтандартОписание
IEC 61340-5-1Электростатика. Раздел 5-1: Защита электронных устройств от электростатики. Основные требования. (1998-12)
IEC 61340-5-2Электростатика. Раздел 5-2: Защита электронных устройств от электростатики. Руководство пользователя. (1999-02)
IEC 61340-4-1Электростатика. Раздел 4-1: Стандартные методы тестирования для специальных применений Секция 1: Электростатические характеристики напольных покрытий и системы полов. (1999-02)
IEC 61340-4-3Электростатика. Раздел 4-3: Стандартные методы тестирования для специальных применений – обувь. (1999-02)
IEC 61340-4-5/CDVЭлектростатика. Раздел 4-5: Стандартные методы тестирования для специальных применений – метод, характеризующий степень защиты обуви в зависимости от вида.
IEC 61340-2-1Электростатика. Раздел 2-1: Методы измерений – способность материалов изделий рассеивать статические заряды. (2002-06)
IEC 61340-2-3Электростатика. Раздел 2-3: Методы тестирования для определения сопротивления и удельного сопротивления плоских твердых материалов, не накапливающих статические заряды. (2000-03)
IEC 61340-3-1Электростатика. Раздел 3-1: Методы моделирования электростатических явлений – Модель человеческого тела — Тестирование компонентов. (2002-03)
IEC 61340-3-2Электростатика. Раздел 3-2: Методы моделирования электростатических явлений — Модель машины – Тестирование компонентов. (2002-03)
ANSI/ESD 20.20-1999Ассоциация ESD-стандартов по развитию программ контроля электростатического разряда: Защита электрических и электронных частей, сборка и оборудование. (1999-08)

Защита от ESD

В современном производстве интегральные схемы изготавливаются с различными уровнями защиты от статического электричества. Примерами таких микросхем с защитой от ESD могут быть различного назначения микропроцессоры, USB-приемопередатчики, микрочипы видеографики и другие, которые используются в компьютерах и их периферийных устройствах, мобильных телефонах, КПК, ЖК-дисплеях, в сетевом оборудовании и другой электронной технике.

При этом различают два уровня защиты: от пробоя в производственной среде и при использовании в конечном изделии.

Типичный максимальный уровень защиты от ESD в современных микросхемах равен 2000 В, что является достаточным при производственном процессе изготовления микросхем. При этом накладываются определенные требования на влажность воздуха в производственном помещении, ионизацию, заземление, необходимость персонала носить антистатические одежды. При правильном применении этих процедур обеспечивается высокая защита микросхем от воздействия ESD.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Рис. 1. Воздействие ESD на микросхему при а) отсутствии и б) наличии защиты от ESD

Однако, как только конечный продукт (компьютер, КПК, принтер и так далее) будет введен в эксплуатацию, он будет подвергаться воздействию уровней ESD, более высоких, чем те, которыми испытывали компонент в производственной среде. C увеличением на микросхеме средств защиты от электростатического разряда ее живучесть увеличивается, однако платой за это является уменьшение свободного места для функциональной схемы или необходимость увеличения размеров микросхемы, что является нежелательным, с учетом постоянной тенденции на миниатюризацию изделий электронной техники. В этом случае потребуется использование дополнительных средств защиты изделия от воздействия ESD (рисунок 1). Эти устройства дополняют встроенные возможности электрозащиты микросхем таким образом, чтобы конечный продукт мог надежно функционировать после воздействия больших уровней электростатических разрядов.

Решения Littelfuse для защиты от ESD

Для защиты от статического электричества устройство подавления должно иметь очень быстрое время отклика, а также возможность повторно обрабатывать высокие пиковые напряжения и токи в течение короткого времени.

Одним из лидеров на рынке изделий защиты от ESD является компания Littelfuse, которая уже более 80 лет занимается исследованием проблем защиты цепей в различных отраслях и приложениях.

Littelfuse предлагает три семейства устройств, которые используются для подавления ESD:

Эти технологии позволяют эффективно защищать чувствительную схему от внешних электростатических воздействий (например, создаваемых пользователями). Кроме того, варисторы MLV и сборки SP72x могут также защитить системы от выбросов мощных переходных процессов, а также скачков, вызванных воздействиями молний.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Рис. 2. Диаграмма работы средств защиты от ESD

Компоненты Littelfuse защищают цепи на входе сигнала до безопасного выбранного уровня – 3,3, 6, 12 В постоянного тока (рисунок 2). Энергия, которая должна была попасть в цепь и навредить ее компонентам, рассеивается на ESD-супрессорах и источнике ESD.

Многослойные варисторы

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Рис. 3. Конструкция MLV

Компоненты MLV (Multilayer Varistors) состоят из чередующихся слоев металлических электродов и керамики или оксида цинка (рисунок 3).

Керамика из оксида цинка в обычных условиях служит как изолятор. Однако, когда напряжение повышается (как в случае ESD), выводы оксида цинка переходят от высоких к низким значением сопротивления и этим шунтируют защищаемую линию на землю (рисунок 1б).

MLV является самой надежной из технологий подавления ESD и может быть использована для защиты линии с рабочими напряжениями 3,5…120 В постоянного тока или 2,5…107 В переменного. Они также могут быть использованы для обеспечения защиты от поражения электрическими быстрыми переходными процессами EFT (Electrical Fast Transients). Кроме того, их собственная емкость (65…4500 пФ) может обеспечить фильтрацию от высокочастотных помех.

Новое семейство продуктов MLV серии MHS имеет значения емкостей 3, 12 и 22 пФ и может быть использовано в цепях с большой скоростью передачи данных (примерно до 125 Мбит).

Диодные сборки SPA (Silicon Protection Arrays). Серия SP72x

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Сборки семейства SP72x состоят из нескольких ячеек диодов (на рисунке 4 такая ячейка выделена синим цветом), которые соединяются с уровнями V+ или V- и выполняют функции переключателей. При подаче на вывод 1 положительного напряжения, превышающего 0,7 В, оно закорачивается на V+ – контакт 5, при подаче отрицательного напряжения ниже 0,7 В на цепь V- – контакт 2. Таким образом происходит шунтирование защищаемых линий (контакты 1, 3, 4, и 6 на рисунке 4) на V+ или V-.

Сборки SP72x являются надежными устройствами, которые могут защитить линии связи от ESD и EFT, а также от перенапряжения в цепи. Они имеют низкую емкость (3…5 пФ) и могут быть использованы для защиты высокоскоростных линий связи (примерно до 125 Мбит).

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Рис. 5. Диодная сборка SP05x

Серия SP05xx – TVS-лавинные диоды

Cборки семейства SP050x состоят из нескольких TVS-диодов (Transient Voltage Suppressor) (на рисунке 5 выделен синим цветом), которые шунтируют цепь к общему проводу V-. Проще говоря, диоды функционируют как переключатели – когда в цепи 1 уровень сигнала превышает напряжение пробоя диода, сигнал шунтируется на V-.

Сборки SP050x доступны в самых разнообразных типах корпусов с большим количеством защищаемых каналов. Существуют варианты сборок SOT-23, SOT-143, TSSOP, MSOP и миниатюрные CSP. Большое количество каналов (1…18) с емкостями начиная от 3…39 пФ позволяют эффективно защищать линии, которые работают на средних и высоких скоростях (примерно 100 кбит…125 Мбит).

PulseGuard-супрессоры

Супрессоры PulseGuard изготавливаются путем создания разрыва в электроде, что приводит к отсутствию протекания тока в цепи (рисунок 6). В промежутке применяется специальный материал VVM (Voltage Variable Material) на основе полимеров, который по параметрам близок к рассмотренной выше MLV-керамике из оксида цинка. В нормальных условиях VVM работает как изолятор, но при возникновении ESD материал VVM становится проводником и шунтирует ESD на общий провод.

Esd safe что это. Смотреть фото Esd safe что это. Смотреть картинку Esd safe что это. Картинка про Esd safe что это. Фото Esd safe что это

Рис. 6. Структура PulseGuard-супрессора

PulseGuard-супрессоры отличаются от MLV и SPА тем, что они могут быть использованы только для ESD-защиты. Полимерный материал не способен выдерживать воздействия мощных сигналов переходных процессов EFT. С другой стороны, продукты PulseGuard имеют низкую емкость (0,050 пФ) и могут быть использованы для защиты линий связи, которые работают на скорости до 3…5 Гбит.

Сравнение всех трех технологий Littelfuse приведено в таблице 2.

Таблица 2. Сравнение технологий Littelfuse

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *