Ochrana elektroniky před elektrostatickými jevy – ESDA a IEC

Tento příspěvek je pokračováním článku „Ochrana elektroniky před elektrostatickými jevy – Terminologie“ z pohledu ESD Association. Ukazuje šíři problematiky, včetně odkazů na dokumenty vydané touto organizací, které jsou doplněny o odkazy na dokumenty souboru norem IEC 61340, resp. IEC 60749. Normy a specifikace IEC jsou přejímány do soustavy EN a tyto pak následně do soustavy ČSN (viz tab. 1). Další tabulka obsahuje (přiměřeně) zkratky pro druhy a typy normalizačních dokumentů.

ESDA se zabývá problematikou ochrany před elektrostatickými jevy delší dobu a pořádá pravidelně „EOS/ESD Symposia“, kde EOS značí „electrical overstress“, tj. (nespecifikované) nadměrné namáhání vyvolané elektrickou energií. Termín ESD Damage pak zahrnuje poškození výbojem i elektrostatickým polem, tj. řadou poruchových mechanismů [2].

Podrobnosti k citovaným dokumentům IEC lze získat z webu jako PREVIEW (info verze). Podobně pro ČSN lze získat NÁHLED. Rozsah je cca prvních několik stran dokumentu, včetně SCOPE, resp. ANOTACE.

Při využívání služby ČSN-online (za mírný poplatek) lze prohlížet/tisknout celý dokument.

Dokumenty ESDA doplněné o dokumenty IEC [1]

• Automatizovaný návrh elektroniky (Electronic Design Automation – EDA) Směrnice pro obor EDA a pro kontroly návrhu z pohledu ochrany moderních integrovaných obvodů proti ESD: ESD TR 18.0.01-11
• Citlivé/choulostivé součástky (Susceptible Device Concepts) Dokument usnadňující pochopení různých poruchových mechanizmů součástek (poruchy vyvolané napětím, proudem a poruchy latentní): ESD TR50.0-03-03 (FREE DOWNLOAD); IEC 61340-1
• Čisté prostory (Cleanrooms) Dokumenty popisující volbu a zavádění materiálů a postupů pro potlačování důsledků elektrostatických jevů v čistých prostorech a čistých výrobních prostředích: ESD TR55.0-01-04; IEC/TR 61340-5-2
• ESD na úrovni systému (System Level ESD) Dokumenty poskytující návod pro návrháře, výrobce a kalibrační laboratoře, jak ověřovat a specifikovat systémy a přípravky pro měření proudu simulovaného výboje, včetně stanovení neurčitosti takových měření: ESD DSP14.1-2012; ESD TR14.0-01-00
• Impulz generovaný přenosovým vedením (Transmission Line Pulse – TLP) Dokument popisující sestavu s přenosovým vedením, které generuje impulz pro zkoušení citlivosti polovodičových součástek: ANSI/ESD STM5.5.1-2008
• Ionizace (Ionization) Dokumenty popisující postupy pro hodnocení a výběr přístrojů a systémů pro ionizaci vzduchu, včetně techniky měření doby neutralizace pro ionizátory a postupů pro periodické prověřování funkce ionizátorů: ANSI/ESD STM3.1-2006; ANSI/ ESD SP3.3-2012; IEC 61340-4-7; IEC/TR 61340-5-2
• Model člověk-kov (Human Metal Model – HMM) Dokumenty popisující postupy zkoušení, hodnocení a klasifikaci součástek z pohledu ESD citlivosti podle modelu HMM: ANSI/ESD SP5.6- -2009; ESD TR5.6-01-09
• Model lidského těla (Human Body Model – HBM) Dokumenty popisující postupy zkoušení, hodnocení a klasifikaci součástek z pohledu ESD citlivosti podle modelu HBM: ANSI/ESDA/ JEDEC JS-001-2012; IEC 61340-3-1; IEC 60749-26
• Model nabité součástky (Charged Device Model – CDM) Dokument popisující zkoušení, hodnocení a klasifikaci ESD citlivosti součástek podle modelu CMD: ANSI/ESD S5.3.1-2009
• Model součástky s paticí (Socketed Device Model – SDM) Dokument popisující postup zkoušení ESD citlivosti integrovaných obvodů podle modelu SDM: ANSI/ESD SP5.3.2-2008
• Model strojový (Machine Model – MM) Dokumenty popisující alternativní zkušební metodu pro součástky s vysokým počtem pinů, pro model HBM nebo MM: ESD DSP5.2.1- 2012; IEC 61340-3-2; IEC 60749-27
• Náramek (Wrist Straps) Dokumenty popisující metody zkoušení pro hodnocení elektrických a mechanických vlastností náramků pro přejímku, funkční kontrolu a pro kontinuální monitorování: ESD DS1.1-2013; ESD TR1.0-01-01; IEC 61340-4-6; IEC/TR 61340-5-2
• Obaly (Packaging) Dokumenty popisující metodu měření stejnosměrné rezistance pro elektrostaticky disipativní planární materiály, určené pro obaly ESD citlivých součástek a komponent, včetně hodnocení efektu odstínění od výboje: ANSI/ESD STM11.11-2006; ANSI/ESD STM11.12-2007; ANSI/ ESD STM11.31-2012; IEC 61340-4-8
• Obuv (Footwear) Dokumenty popisující metody měření rezistance obuvi určené pro potlačování ESD: ANSI/ESD STM9.1-2006; ESD SP9.2-2003
• Oděvy (Garments) Dokumenty popisující metody měření rezistance oděvů (rezistance rukáv-rukáv a rezistance mezi dvěma body): ESD DSTM2.1- -2013; ESD TR2.0-01-00; IEC 61340- -4-9; IEC 61340-4-3
• Ohmmetry (Ohmmeters) Dokument popisující vysoký počet parametrů, které mohou ovlivnit hodnotu odečtenou na měřiči vysokých rezistancí: ESD TR50.0-02-99
• Ověřování shody (Compliance Verification) Dokumenty popisující zkušební metody a přístroje, které lze pravidelně používat pro ověřování vlastností ESD ochranných přístrojů a materiálů: ESD TR53-01-06; IEC 61340-5-1
• Podavače (Handlers) Dokumenty popisující postupy pro vyhodnocení elektrostatického prostředí pro automatizované podavače (citlivých součástek): ANSI/ESD SP10.1-2007; ESD TR10.0-01-02
• Podlahové materiály (Flooring) Dokumenty popisující měření elektrické rezistance různých podlahových materiálů a povlaků, včetně zkušebních metod pro kvalifikaci těchto materiálů: ESD DSTM7.1-2013; ESD TR7.0- -01-11 IEC 61340-2-3; IEC 61340-4-1
• Pracovní povrchy (Worksurfaces) Dokumenty popisující metody zkoušení pro hodnocení a výběr materiálů pro pracovní povrchy, včetně správného uzemnění: ANSI/ESD S4.1-2006; ANSI/ESD STM4.2-2012; ESD TR4.0- -01-02
• Pracovní stanice (Workstations) Dokumenty popisující minimální požadavky na základní ESD ochrannou pracovní stanici, používanou v ESD citlivých prostorech: ESD ADV53.1- 1995; IEC 61340-5-1
• Program potlačování ESD (ESD Control Program) Dokumenty popisující administrativní a technické požadavky pro vybudování, zavedení a udržování programu potlačování ESD pro ochranu elektrických a elektronických dílů, sestav a přístrojů citlivých na ESD poškození podle modelu HBM, s napětím větším nebo rovným 100 V: ANSI/ESD S20.20-2007; IEC 61340- -5-1; IEC/TR 61340-5-2
• Ruční nástroje (Hand Tools) Dokumenty popisující metody zkoušení ručního nářadí pro pájení/vypájení z hlediska bezpečného pájení/vypájení: ESD STM13.1-2000; ESD TR13.0- -01-99
• Rukavice a náprstníky (Gloves and Finger Cots) Dokumenty popisující postupy měření vnitřní elektrickou rezistanci, včetně postupů pro kvalifikaci těchto pomůcek: ANSI/ESD SP15.1- -2011; ESD TR15.0-01-99
• Sedadla (Seating) Dokument popisující metodu měření rezistance sedadla, které je určeno pro potlačování ESD: ESD DSTM12.1-2013
• Sestavy podlahové materiály a obuv (Flooring and Footwear Systems) Dokumenty popisující metody měření rezistance/napětí sestavy „podlahové materiály v kombinaci s osobou, která má obuv pro potlačování elektrostatických jevů“: ANSI/ESD STM97.1- -2006; ANSI/ESD STM97.2-2006; IEC 61340-4-5
• Statická elektřina (Static Electricity) Dokumenty popisující základní pojmy elektrostatiky a zejména příslušné metody měření: ESD TR50.0-01-99; IEC 61340-1
• Termíny a definice (Glossary) Dokument obsahující definice a vysvětlivky pro řadu termínů používaných v souvisejících dokumentech: ESD ADV1.0- -2009
• Uzemnění (Grounding) Specifikace parametrů, materiálů, přístrojů a zkušebních postupů pro vybudování a udržování systému uzemnění pro prostory chráněné proti ESD atp.: ANSI/ESD S6.1-2009; IEC 61340-5-1; IEC/TR 61340-5-2
• Značky (Symbols) Dokumenty popisující tři ESD varovné značky. První upozorňuje, že součástka je citlivá na elektrostatický náboj. Druhá je určena pro předměty a materiály pro elektrostatickou ochranu. Třetí značka upozorňuje na společný uzemňovací bod (značky z webu ESDA): ANSI/ESD S8.1-2012; IEC/TR 61340-5-2