Защита от статического электричества (ESD) при монтаже и хранении плат

Статический разряд от руки человека может достигать нескольких тысяч вольт — и мы его даже не замечаем. Для многих микросхем, транзисторов и датчиков такого разряда достаточно, чтобы повредить компонент. Опасность в том, что повреждение не всегда видно сразу: плата может пройти проверку и отказать позже, у заказчика.

Какие компоненты чувствительны

Чувствительность к статике есть почти у всех полупроводников, но особенно уязвимы:

МОП-транзисторы и микросхемы КМОП;
микроконтроллеры, память, интерфейсные микросхемы;
ВЧ-компоненты и датчики;
светодиоды и лазерные диоды.

Такие компоненты производители поставляют в антистатической упаковке и отмечают специальным знаком.

Как защищают изделия на производстве

Защита от статики строится на простом принципе: заряд не должен накапливаться и не должен разряжаться через компонент. Для этого на производстве используют:

заземлённые рабочие места и антистатические покрытия столов;
антистатические браслеты и обувь для персонала;
антистатическую тару и стеллажи для хранения компонентов и плат;
контроль влажности воздуха — в сухом воздухе статика накапливается сильнее;
ионизаторы там, где заземлить предмет невозможно.

Хранение и транспортировка плат

Готовые смонтированные платы тоже нужно беречь от статики — до установки в корпус они особенно уязвимы. Поэтому их упаковывают в антистатические пакеты или тару. Обычный полиэтиленовый пакет и пенопласт, наоборот, хорошо накапливают заряд и для смонтированных плат не подходят.

Что делать заказчику

Распаковывать и брать платы на заземлённом рабочем месте или хотя бы касаясь заземлённого предмета перед работой.
Держать платы за края, не касаясь компонентов и контактов.
Хранить и перевозить платы в той упаковке, в которой они пришли.
При проектировании предусматривать защиту входов: TVS-диоды и защитные элементы на разъёмах, к которым прикасается пользователь.