SMT 조립 과정에서 ESD 손상을 방지하는 방법

표면 실장 장치는 정전기에 민감합니다. 그렇기 때문에 SMT 조립 과정에서 특히 주의해야 합니다. 그렇지 않으면 고장으로 이어질 수 있는 정전기 방전(ESD) 손상의 위험이 있습니다.

ESD로 인해 제품과 기술이 손상되는 것을 방지하는 방법을 알고 싶으십니까? 보호의 중요성과 애플리케이션이 손상되지 않도록 보호하는 방법에 대해 자세히 알아보려면 계속 읽으십시오!

ESD란 무엇입니까?

ESD에 대해 논의하기 전에 ESD에 대해 더 잘 알아야 합니다. 정전기 방전은 정전기 능력이 동일한 두 표면 또는 물체 사이에서 정전기가 이동할 때 발생합니다.

정전기는 음전하와 양전하의 최적 균형이 맞지 않는 재료나 표면에서 발생합니다. ESD가 발생하면 전기장의 파괴 또는 접촉 방전의 두 가지 유형 중 하나가 됩니다.

문제는 ESD가 구성 요소를 손상시키고 심지어 고장을 일으킬 수 있다는 것입니다. 이를 피하기 위해 SMT 조립 중 ESD를 방지하는 방법을 논의합니다.

ESD를 생성하는 방법

복잡한 정의와 설명은 복잡하게 하지 맙시다. 당신이 알아야 할 모든 것은 움직임이 일어나는 곳마다 정전기가 일어난다는 것입니다.

SMT 조립 프로세스에 중점을 두고 있으므로 다음은 공장 환경에서 ESD를 생성하는 몇 가지 예입니다.

몸이 옷에 닿으면 전기가 발생합니다. •  마찰 – 정전기가 발생하는 가장 흔한 원인입니다. 두 개의 물체를 가져 와서 접촉하고 정전기를 감지하지 않도록 분리 할 수 ​​있기 때문에 이해할 수 있습니다. 그 수준은 때때로 감지하지 못하더라도 기기의 구성 요소를 손상시킬 만큼 높을 수 있습니다.

•​  전도  – 부품에 금속 핀이나 리드가 있는 경우 접촉하는 즉시 ESD를 수행할 수 있습니다. 그렇게 하면 신체의 너무 민감한 부분에서 정전기를 전달할 수 있습니다. 다시 한 번, 당신은 이것을 느끼지 못할 수도 있지만, 그것은 당신의 부품에 영향을 미칠 것입니다.

•​ 인덕션 – 상당한 양의 에너지를 가진 물질이나 물체가 전자 부품과 접촉하면 해당 부품도 정전기를 생성하기 시작합니다. 오븐, 컴퓨터, 납땜 인두 등과 같은 도구 및 장비에 ESD를 신속하게 유도할 수 있습니다.

보시다시피, 특히 SMT 조립 중에 ESD를 생성하기 쉽습니다. 그렇기 때문에 ESD 및 ESD로 인해 발생할 수 있는 문제를 방지하기 위해 주의하고 필요한 예방 조치를 취해야 합니다.

ESD의 특징은 무엇입니까?

우리는 이미 정전기 방전의 가장 중요한 기능에 대해 언급했습니다. 그것은 인간이 그것을 인식하지 못할 수도 있다는 것입니다. 그 힘이 너무 낮아서 사람에게 위험하지 않기 때문입니다. 그러나 구성 요소는 ESD로 인해 손상될 수 있으므로 다른 특성에 대해서도 논의해야 합니다.

우선 ESD는 오래 지속되지 않습니다. ESD가 장치의 부품을 손상시키는 데 몇 밀리초면 충분할 수 있습니다. 습도가 높은 곳에서는 정전기가 더 높을 수 있으므로 습기를 조절하여 피해를 줄일 수 있습니다.

ESD를 알 수 있다고 생각되면 다시 생각하십시오. 정전기 방전을 감지할 수 있는 것은 2kV가 넘는 상황에서만 가능합니다. 이것이 많은 사람들이 ESD를 가장한 위험이라고 부르는 이유입니다. 전문가들은 ESD를 방지하기 위해 필요한 예방 조치를 취하고 프로세스 중에 점검할 것을 권장합니다.

검사조차도 ESD로 인한 약한 손상을 알아차리기에 충분하지 않을 수 있다는 점은 흥미롭습니다. 위험에 처한 구성 요소의 성능은 시간이 지남에 따라 감소할 수 있지만 확인하는 데 시간이 걸립니다. ESD가 충분한 손상을 입힌 경우 시간이 지남에 따라 부품의 성능이 더 빨리 감소합니다.

ESD가 야기할 수 있는 피해는 무엇입니까?

기술은 발전했고 우리는 전자 기기의 성능만을 고려하지 않습니다. 대신 업계에서는 부품 및 전체 제품의 크기를 줄이는 동시에 신뢰성을 유지하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

PCB는 모든 전자 장치의 필수 구성 요소이기 때문에 작고 가벼운 기판이 필수적입니다. 절연체와 배선도 얇아져야 하기 때문에 소자를 소형화하는 것만이 아니다.

당신은 이것을 모를 수도 있습니다. 많은 전자 장치에는 사람들이 감지할 수 없는 충격 전압이 있습니다. 아주 낮은 전압이라도 부품이나 제품에 손상을 줄 수 있기 때문입니다. 어떤 경우에는 부품에 대한 에너지가 너무 높아서 부드럽고 강한 충격으로 이어질 수 있으며, 이는 종종 고장을 일으키거나 신뢰성에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

갑작스러운 고장은 구성 요소에 광범위한 손상을 줄 수 있으므로 구성 요소의 기능이 위험할 수 있습니다. 약한 충격(잠재적 고장)도 부품의 기능과 성능에 부분적으로 영향을 미칠 수 있습니다.

좋은 소식은 ESD 손상의 10%만이 갑작스러운 고장이고 대부분은 소프트 고장이라는 것입니다. 그러나 전문가들은 ESD가 전자 장치의 모든 충돌 중 최대 3분의 1을 유발한다고 제안합니다. 매년 생산되는 제품의 수를 고려하면 수십억 달러의 피해를 입을 수 있습니다. 그렇기 때문에 ESD를 무시할 수 없고 ESD로 인한 피해를 최소화하기 위해 최선을 다합니다. ESD를 효과적으로 차단하면 제품의 신뢰성과 조립 효율성이 높아져 비용이 증가합니다.

SMT 조립 중 ESD 보호

ESD가 발생했을 때 식별하기 어렵기 때문에 예방이 최고의 약이 됩니다. 표면 실장 기술 프로세스를 진행 중인 경우 정전기가 제품에 해를 끼치지 않도록 하는 것이 필수적입니다.

정전기장 형성을 중단하고 모든 정적 전력을 제어하려고 합니다. 민감한 부분에 너무 많은 정전기가 축적되는 것을 방지하여 이를 수행합니다. 가끔 방전이 발생할 가능성이 있지만 모든 것을 통제할 수 있도록 해야 합니다.

다음은 공장에서 ESD 보호를 강화하기 위해 할 수 있는 몇 가지 사항입니다.

•  정전기 방지 워크숍 – 공장이든 개인 스튜디오이든, 주요 목표는 정전기가 발생하지 않도록 하는 것입니다. 정전기 방지 기능이 있는 적절한 PVC 바닥과 페인트를 사용하여 시작하십시오. 바닥을 정기적으로 청소하고 흠집이 없는지 확인하십시오. 그렇기 때문에 날카로운 물건을 올려 놓는 것을 피해야 합니다.

•​ 습도 조절 – 상대습도(RH)를 조절하여 ESD를 예방할 수 있다는 사실을 알고 계셨습니까? RH 수준을 낮게 유지하지 않으면 정전기가 발생할 수 있습니다.

•​  자료  – 가능하면 항상 정전기가 없는 재료를 사용하거나 정전기가 적게 발생합니다. 정전기 수준이 높은 재료를 실제 조립 라인에서 멀리 유지하는 것도 고려하면 도움이 될 것입니다.

생성된 ESD를 효과적으로 제거하는 것도 필수적입니다. 가장 좋은 방법은 장치를 제품이나 물체에 연결하여 높은 ESD 수준을 처리하는 것입니다. 그렇게 하면 해당 물체가 기기에 해를 끼칠 수 있는 모든 ESD 타격을 받는지 확인할 수 있습니다.

SMT 조립 과정 – 인체 ESD 보호

시설을 보호하는 것 외에도 자신을 보호해야 합니다. 조립 라인에서 일하는 사람은 누구나 보호복과 장갑, 모자, 신발 등을 착용해야 합니다. 아이디어는 ESD로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있는 모든 것을 착용하는 것입니다.

신체는 정전기 접지 시스템 역할을 해야 합니다. 접지 회로를 제공하여 정전기 축적을 방지합니다.

접지는 잠재적인 ESD 손상을 방지하는 효과적인 방법일 수 있지만 절연 재료에는 작동하지 않을 수 있습니다. 그렇기 때문에 이온 중화 적용을 고려해야 합니다.

SMT 조립 프로세스 – 운송 및 보관 중 ESD 회로 보호

여기에서 고려해야 할 흥미로운 사항이 있습니다. ESD 방지 작업은 장치를 조립한 후에 끝나지 않습니다. 대신 회로를 보관하고 사용자에게 전달하면서 보호하는 방법을 생각하면 도움이 될 것입니다. 정전기 방지를 위해 패러데이 케이지 접근 방식을 활용하는 특수 ESD 백을 사용할 수 있습니다.

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결론

정전기 방전은 전자 장치에 상당한 손상을 줄 수 있습니다. 그렇기 때문에 전체 SMT 조립 프로세스에서 ESD 손상으로부터 보호하는 것이 중요합니다. 장치가 최적의 안정성과 성능을 갖도록 하려면 시간과 노력이 필요합니다. 정전기가 없는 운송 및 보관을 보장해야 하기 때문에 ESD 손상 보호는 프로세스의 첫 번째 단계에서 시작하여 조립을 완료한 후에도 지속된다는 점을 기억하십시오.