أضرار التفريغ الكهروستاتيكي (ESD) في المكونات الإلكترونية

1. مخاطر تفريغ الشحنة الكهروستاتيكية

يعتبر تفريغ الشحنة الكهروستاتيكية (ESD) السبب الرئيسي للتلف الناتج عن الإجهاد الكهربائي الزائد (EOS) في معظم المكونات أو الأنظمة الإلكترونية.

يمكن أن يتسبب في حدوث تلف دائم للأشباه الموصلة، وأنظمة الكمبيوتر، والدوائر المتكاملة (ICs)، مما يؤدي إلى تعطل أو فشل كامل للأجهزة الإلكترونية.

غالباً ما تحدث مثل هذه الأعطال دون تحذير وتبدأ بسبب الشحنات الساكنة المتراكمة على البشر، والمعدات، أو المواد أثناء التصنيع، الاختبار، أو التعامل.

2. مصادر تصنيفات ESD

بناءً على آليات التفريغ، يتم تصنيف ESD بشكل أساسي إلى أربع فئات:

نموذج جسم الإنسان، HBM: يمثل تفريغ الشحنة من الجسم البشري إلى مكون حساس؛ وهو النموذج الأكثر شيوعًا.

نموذج الجهاز، MM: يمثل التفريغات الناتجة عن الأجهزة أو الأدوات؛ ويتميز بتيارات أعلى ومخاطر أكبر.

نموذج الجهاز المشحون، CDM: يصف التفريغ الذي يحدث عندما يلامس جهاز مشحون سطح موصل.

نموذج الميدان المستحث، FIM: يمثل التفريغ الناتج عن الميادين الساكنة المستحثة، والتي غالبًا ما تحدث أثناء التعامل الآلي.

٣. استراتيجيات الحماية واعتبارات التصميم

التحكم في البيئة والأشخاص: أرضيات ومحطات عمل مضادة للسكون الكهربائي. مُيونيزرات وتحكم في الرطوبة. ارتداء العاملين أحزمة معصم وملابس وحذاء مضاد للسكون.

الحماية الداخلية للدوائر: استخدام أجهزة الحماية مثل الديودات التلفزيونية (TVS)، ووحدات حماية الفولتية المتغيرة (MOVs)، وغيرها. اختر الأجهزة بناءً على زمن الاستجابة، الجهد الكلي، وتحمل الطاقة. قم بتحسين متانة ESD على مستوى تصميم الدائرة المتكاملة

موازنة التكلفة والفعالية: التصميم الوحدوي واختيار معيار يُحسّن من كفاءة التكلفة. مناسب للاستخدام الاقتصادي في بيئات الإنتاج الضخم

4. الخاتمة

على الرغم من عدم ظهورها، فإن ESD تمثل خطراً كبيراً في صناعة الإلكترونيات.

فقط من خلال تنفيذ سيطرة شاملة على ESD من مرحلة التصميم وحتى الإنتاج يمكن ضمان جودة المنتج وموثوقيته.