Phòng ngừa ESD trong sản xuất điện tử cần bắt đầu bằng việc kiểm soát cả người vận hành lẫn dụng cụ có thể tích điện. Việc duy trì đường nối đất liên tục cho các dụng cụ cầm tay và máy đo lực mô-men xoắn là yếu tố then chốt để bảo vệ bo mạch và linh kiện nhạy cảm khỏi rủi ro ESD trong suốt quá trình sản xuất.
Biện pháp phù hợp không chỉ là dùng dây đeo tay hoặc dây đeo gót chân. Đường nối đất của dụng cụ cần được thiết kế liên tục từ đầu dụng cụ đến điểm đất để hạn chế điện tích tĩnh tích tụ và phóng điện vào linh kiện.
Tóm tắt: ESD là hiện tượng phóng điện tĩnh diễn ra rất nhanh. Nguồn rủi ro có thể là con người hoặc dụng cụ trên bàn lắp ráp. Dụng cụ chống tĩnh điện cần có đường nối đất liên tục. Hư hại có thể xảy ra tức thời hoặc tồn tại dưới dạng lỗi tiềm ẩn.
ESD trong sản xuất điện tử là gì và vì sao cần phòng ngừa?
ESD là sự phóng điện tĩnh điện giữa các vật có chênh lệch điện thế, có thể diễn ra trong khoảng thời gian từ micro giây đến nano giây. Trong môi trường sản xuất vi điện tử, hiện tượng này có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn và độ tin cậy của sản phẩm.
Dữ liệu nguồn nêu rằng thiết bị điện tử ngày càng nhỏ và hoạt động ở điện áp thấp, khiến nguy cơ liên quan đến ESD cần được chú ý. Ngay cả khi không quan sát thấy hư hỏng bên ngoài, linh kiện bán dẫn vẫn có thể bị ảnh hưởng.
Tĩnh điện được hình thành trong khu vực lắp ráp như thế nào?
Một cơ chế được nêu trong dữ liệu là nhiễm điện do ma sát, xảy ra khi hai vật liệu khác nhau tiếp xúc cơ học rồi tách ra. Quá trình này có thể tạo điện tích tĩnh trên người, vật liệu hoặc bề mặt dụng cụ.
Điện tích không chỉ đến từ người vận hành. Dụng cụ đặt trên bàn, đặc biệt là dụng cụ điện dùng để siết vít hoặc đai ốc, cũng có thể tích điện nếu không có giải pháp nối đất phù hợp.
Human Body Model và Machine Model khác nhau thế nào?
Human Body Model mô tả tình huống điện tích từ cơ thể người phóng sang linh kiện. Machine Model mô tả tình huống một vật hoặc dụng cụ đã tích điện phóng điện sang linh kiện; vì vậy chỉ kiểm soát người vận hành là chưa bao quát toàn bộ rủi ro.
| Mô hình phóng điện | Nguồn điện tích chính | Điểm cần kiểm soát |
|---|---|---|
| Human Body Model | Cơ thể người | Dây đeo tay, dây đeo gót chân và thực hành làm việc |
| Machine Model | Dụng cụ hoặc thiết bị tích điện | Vật liệu dụng cụ và đường nối đất của dụng cụ |
Các biện pháp kiểm soát người như dây đeo tay và dây đeo gót chân vẫn có vai trò cần thiết. Tuy nhiên, chúng không thay thế việc đánh giá nguy cơ tích điện của dụng cụ trong dây chuyền.
ESD có thể gây ra những dạng hư hại nào cho linh kiện?
ESD có thể gây hư hại tức thời hoặc tạo ra lỗi tiềm ẩn. Các rủi ro như phá hủy oxide cổng và hỏng mối nối bán dẫn, từ đó có thể tác động đến chất lượng sản phẩm và tỷ lệ đạt của sản xuất.
Hư hại tức thời thường được phát hiện sớm, còn lỗi tiềm ẩn có thể khó nhận biết tại thời điểm lắp ráp. Đây là lý do cần kiểm soát rủi ro từ đầu thay vì chỉ dựa vào kiểm tra sản phẩm sau công đoạn.
Lưu ý: ESD có thể gây hư hại ở mức điện áp dưới 200 V. Mức độ ảnh hưởng thực tế phụ thuộc vào linh kiện và điều kiện của từng quy trình.
Vì sao nối đất dụng cụ không chỉ là thêm một dây nối đất?
Nối đất hiệu quả cần là một đường dẫn liên tục, không chỉ là bổ sung một đoạn dây vào dây nguồn. Cần xem xét toàn bộ cấu trúc từ đầu dụng cụ, thân dụng cụ, vật liệu vỏ đến đầu ra nguồn hoặc điểm đất.
Vật liệu vỏ dụng cụ là một phần của thiết kế kiểm soát tĩnh điện vì có thể ảnh hưởng đến khả năng tích tụ điện tích. Khi đánh giá dụng cụ, cần kiểm tra đường đi của điện tích thay vì chỉ xác nhận sự hiện diện của dây nối đất.
Dụng cụ mô-men xoắn chống tĩnh điện hỗ trợ kiểm soát ESD ra sao?
Dụng cụ đo mô-men xoắn chống tĩnh điện hướng đến việc hạn chế tích tụ tĩnh điện và tạo đường dẫn điện tích xuống đất. Dữ liệu về Mountz mô tả việc sử dụng vật liệu dẫn điện cho vỏ dụng cụ và thiết kế đường nối đất từ đầu dụng cụ đến đất.
Dữ liệu này cũng nêu mức điện trở dưới 1 ohm giữa đầu dụng cụ và đất đối với các dụng cụ được mô tả. Thông số này chỉ nên được dùng để đối chiếu đúng tài liệu kỹ thuật của sản phẩm hoặc cấu hình cụ thể trước khi áp dụng cho dây chuyền.
Khi nào nên đánh giá lại biện pháp kiểm soát ESD của dây chuyền?
Nên đánh giá lại khi dây chuyền lắp ráp có sử dụng dụng cụ điện gần linh kiện nhạy ESD, hoặc khi biện pháp hiện có mới tập trung vào người vận hành. Việc rà soát nên bao gồm điểm nối đất, vật liệu của dụng cụ và tính liên tục của đường dẫn điện tích.
Một cách tiếp cận đầy đủ là kết hợp biện pháp cho người vận hành với dụng cụ được thiết kế để kiểm soát tĩnh điện. Cách này giúp mở rộng phạm vi kiểm soát từ nguồn phóng điện do con người sang nguồn phóng điện có thể phát sinh từ thiết bị và dụng cụ.
