488 подписчиков

Внутренний ЭСР-контроль

2 октября 20222 окт 2022

111

6 мин

Оглавление

Программа ЭСР-управления. Подготовка к внедрению. Формализация. Адаптация. ГОСТ IEC TR 61340-5-2-2021 п. 5.2
Определение и установление пороговой чувствительности компонентов
Оценка технологических операционных процессов с ЭКБ

Программа ЭСР-управления. Подготовка к внедрению. Формализация. Адаптация. ГОСТ IEC TR 61340-5-2-2021 п. 5.2

Программа ЭСР-управления — это индивидуальный основополагающий документ, внедряемый предприятием при организации оборота электронной компонентной базы, чувствительной к электростатическому разряду.

План ЭСР-управления является дорожной картой для сотрудников предприятия, проверяющих и аттестационных организаций.

Основным проблемным моментом является подготовка к написанию данного документа. Наиболее важные моменты, требующие внимания, мы и рассмотрим в статье.

Определение и установление пороговой чувствительности компонентов

Как упоминалось ранее в статьях, перед организацией ЭСР-защиты и написанием плана ЭСР-контроля важно определить чувствительность компонентов, внедряемых в оборот на предприятии. Необходимо помнить, что полупроводниковые компоненты, и в особенности печатные платы, могут нести на себе ЧЭСР-компоненты разного порога чувствительности по отношению к воздействию электростатических явлений (V). От радиочастотных (RF) — порог 50 В — BGA, и CSP — порог от 2000 В.

При отсутствии информации о пороге чувствительности компонентов (ESD Sensitivity) в сопровождающей и технической документации необходимо уточнять данные у производителя или дистрибьютора. От этого будет зависеть качество и количество элементов ЭСР-оснащения предприятия.

Один из наиболее распространенных методов внедрения и формализации степени чувствительности — предположение, что все компоненты имеют чувствительность 100 В по модели человеческого тела (МЧТ) и 200 В по модели заряженного устройства (МЗУ).

Оценка технологических операционных процессов с ЭКБ

На данном этапе необходим мониторинг и анализ использования ЧЭСР-компонентов как на локальном уровне предприятия, так и вне.

Критически важно понимать, что компонент может быть поражен частично или полностью выведен из строя на всем этапе жизненного цикла — от завода-производителя до изделия в сборе. В особенности в ходе транспортировки на территории предприятия и вне его.

Примеры технологических процессов:

упаковка ЧЭСР;
перемещение внутри предприятия;
транспортировка от производства к производству;
входной контроль;
хранение компонентов.

Для определения рисков поражения и предотвращения дальнейшей деградации компонентов необходимо производить оценку на всех участках оборота компонентной базы. Такие зоны называются «участки, защищенные от электростатических явлений» (УЗЭ). В их состав могут входить как отдельные помещения, от склада до участков монтажа и сборки, так и предприятие в целом.

Важно! Основным источником проблем в области оборота ЭКБ является человеческий фактор. Другими словами, чем больше людей участвует в обороте, тем выше риск образования и распространения электростатического разряда. При использовании автоматических процессов (SMT, surface mount technology) риск снижается за счет обязательной ESD-защиты, интегрированной в устройства монтажа компонентов.

Описание методик контрольно-измерительных мероприятий

Использование специальных методик и их документирование описаны в стандартах:

IEC 61340-2-3. Электростатика. Часть 2–3. Методы определения электрического сопротивления твердых плоских материалов, используемых с целью предотвращения накопления электростатического заряда.
IEC 61340-4-1. Электростатика. Часть 4–1. Стандартные методы испытаний для специальных случаев применения. Электрическое сопротивление покрытий и готовых полов.
IEC 61340-4-6. Электростатика. Часть 4–6. Стандартные методы испытаний для специальных случаев применения. Антистатические браслеты.
IEC 61340-4-7. Электростатика. Часть 4–7. Методы испытаний для прикладных задач. Ионизация. И других.

Периодичность проведения оценки соответствия элементов антистатической защиты

Для того чтобы программа ЭСР-контроля предприятия была успешна, очень важно правильно оценить ее эффективность и в зависимости от результатов выполнить те или иные корректирующие мероприятия. Для этого необходимо проведение внешнего (независимого)/внутреннего ЭСР-аудита на соответствие международным стандартам «Электростатика.

Защита электронных устройств от электростатики» IEC 61340-5-1 и IEC 61340-5-2.

Периодичность утверждается ЭСР-координатором на основе следующих факторов:

порог чувствительности компонентов;
условия окружающей среды.

Рекомендованные периоды:

ионизационные системы: 1,5 месяца;
горизонтальные рабочие поверхности: 4 месяца;
системы хранения: 4 месяца;
одежда/обувь: 4 месяца;
ежегодный ЭСР-аудит.

Ожидаемый результат:

формализованный подробный отчет;
результаты измерений на соответствие элементов ЭСР-защиты, характеризующие применяемые предметы ESD-защиты;
детальные описания замеченных несоответствий стандартам ГОСТ IEC 61340-5-1-2019, IEC 61340-5-1 и IEC 61340-5-2;
возможность эффективного применения материальных и человеческих ресурсов в области ЭСР-защиты.

План обучения сотрудников предприятия

Данная мера является обязательной к применению! Сотрудники, не прошедшие обучение и аттестацию, не допускаются к дальнейшей работе с чувствительными к электростатике компонентами.

Основные причины — важность понимания рисков повреждения компонентной базы и дальнейшей некорректной работы готового изделия. А также снижение как скрытого брака при производстве, так и тотальной деградации компонента или платы в сборе.

При формировании вводной части плана рекомендую использовать ссылки на следующие нормативные акты:

ГОСТ 12.2.007.0-75. Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
ГОСТ Р 53734.2.3-2010 (МЭК 61340-2-3:2000). Электростатика. Часть 2.3. Методы определения электрического сопротивления твердых плоских материалов, используемых с целью предотвращения накопления электростатического заряда.
ГОСТ IEC 61340-4-1-2017 (МЭК 61340-4-1:2015). Электростатика. Методы испытаний для прикладных задач. Электрическое сопротивление напольных покрытий и установленных полов.
ГОСТ IEC 61340-5-1-2019. Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Общие требования.
ГОСТ Р 53734.5.2-2009. Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Руководство по применению.
ГОСТ Р 53734.5.6-2021. Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Микросхемы интегральные и приборы полупроводниковые
ОСТ 92-1615-2013. Полупроводниковые приборы и микросхемы. Меры защиты от статического электричества.

При соблюдении данных рекомендаций и контроля их выполнения интеграция правил бережного оборота компонентов будет выстраиваться логичнее и осознаннее с практической точки зрения.

Главное — помнить, что, помимо написания и формализации плана, основной целью является четкое, системное выполнение правил ЭСР-защиты предприятия. Эффектом соблюдения мер будет сокращение процента брака и рекламаций, а также налаживание серийного выпуска качественных электронных изделий.

Автор: Николай Усов.
Полная статья опубликована в журнале Технологии в электронной промышленности, № 3'2022