ESD jalkineet kuivissa olosuhteissa?

helmikuu 2, 2012

Pakkaskauden aikana staattista sähköä poistavat jalkineet eivät aina toimi sisätiloissa lattian riittävästä johtavuudesta huolimatta. Jalkineiden päivittäinen testaaminen on turhauttavaa, jos raja-arvot ylittyvät, eikä tilannetta korjata. Ongelma saattaa johtua matalasta testausjännitteestä, mutta usein myös jalkineesta. Kosteuden vaikutus jalkineiden sähkönjohtavuuteen arvioidaan IEC 61340-4-3 [1] mukaisesti luokitusolosuhteissa. Mittausta edeltävään esikäsittelyyn vaaditaan neljä vuorokautta < 15 % RH kosteudessa ja 40 °C ± 3 °C lämpötilassa, sekä lisäksi neljä vuorokautta 12 % RH ± 3 % RH kosteudessa ja 23 °C ± 2 °C lämpötilassa.

Jalkineiden tunnettavuus tai tuotemerkki eivät välttämättä tarkoita sitä, että ostettavalle mallille olisi tehty standardin mukaisia testejä. Asiakkaan on kuitenkin mahdollisuus selvittää jalkineiden luokituksen perusteet.

[1] IEC 61340-4-3: 2002 Standard test methods for specific applications – Footwear

Avainsanat: ,
Kategoria(t): ESD Suojaus | Jätä kommentti »

ESD maadoitus

tammikuu 24, 2012

Funktionaalisen maadoituksen toteutuksessa käytetään toisinaan 1 MΩ sarjavastusratkaisuja, jotka eivät perustu voimassa oleviin sähköturvallisuusvaatimuksiin [1], eivätkä varsinkaan kansainvälisiin staattisen sähkön hallintaan liittyviin vaatimuksiin [2, 3]. Maadoitukset jaetaan karkeasti kolmeen ryhmään: suojamaa, funktionaalinen maa ja potentiaalin tasaus. Jälkimmäistä ei suositella käytettäväksi tavanomaisessa TN-S järjestelmässä. ANSI S20.20 mukaan laitteiston maadoitus tai maadoitusliitäntä vaatimus on 1 Ω. Lisämaadoituksen ja maadoitusliitännän vaatimus on 25 Ω. IEC vaatimuksissa viitataan kansallisiin sähköturvallisuusmääräyksiin [1]. Suomessa ei sarjavastusvaatimusta ole.

1 MΩ vastuksella kellutettu järjestelmä on altis kapasitiiviselle kytkeytymiselle aiheuttaen vakavia EOS riskejä valmistusprosessiin. Ylimääräiset vastukset heikentävät myös maadoitusketjun toimintavarmuutta ja lisäävät asennus-, ylläpito- ja mittauskustannuksia.

Maadoituksia toteutetaan usein vanhentuneiden tulkintojen mukaisesti. Sarjavastuksia käytetään myös siksi, että vastuksen oletetaan hidastavan staattisen sähkön purkausta. Varaus siirtyy kuitenkin sekunnin miljardisosissa metallikappaleiden välillä, eikä maadoitusreitillä olevalla 1 M Ω vastuksella ole  RF tapahtumaan toivottua vaikutusta. Vikasuojaus voidaan myös ymmärtää virheellisesti siten, että vastuksella haetaan lisäsuojaa myös TN-S  järjestelmässä.

[1] SFS käsikirja 600: 2008 Pienjännitesähköasennukset ja sähkötyöturvallisuus
[2] IEC 61340-5-1 2007: Protection of electronic devices from electrostatic phenomena
[3] Standard ANSI/ESD S20.20 – 2007: For the Development of an Electrostatic Discharge Control Program for – Protection of Electrical and Electronic Parts, Assemblies and Equipment (Excluding Electrically Initiated Explosive Devices)

Avainsanat: , ,
Kategoria(t): ESD riskinhallinta | Jätä kommentti »

ESD suojaus ja koulutus

tammikuu 19, 2012

Tarvikepainotteisessa staattisen sähkön hallinnassa ESD herkkien osien kriittinen polku saattaa jäädä vähemmälle huomiolle. Asianmukaisen ESD-suojauksen teknisten vaatimusten painopiste tulisi kuitenkin olla tuotteessa ja sen käsittelyssä.
ESD suojauksen tarvikepainotteisuus johtunee vakiintuneista käytännöistä, mutta osittain myös siitä, että kolutusta järjestävillä organisaatioilla on usein myyntiin liittyviä tavoitteita, jolloin suojausmenetelmiin, hallintatarvikkeisiin ja niiden käyttöön liittyvät haittapuolet saattavat jäädä  käsittelemättä. Turhien investointien välttämiseen ei niinkään kiinnitetä huomiota. Hallintatarvikkeille tai suojausmenetelmille vaihtoehtoisia hyviä käytäntöjä ja ”de facto” standardeja olisi myös tärkeä tuoda esiin ainakin päättäjille ja ESD koordinaattoreille suunnatuissa koulutuksissa.

Avainsanat: , , ,
Kategoria(t): ESD koulutus | Jätä kommentti »

Huuhaatiede uhkaa ESD suojausta

syyskuu 26, 2011

Samalla kun kansainvälisien tieteellisten ja teknisten julkaisujen taso kasvaa, myynnin edistämisessä käytetään yhä enemmän nerokkaasti laadittuja virheellisiä esityksiä ja koulutusmateriaaleja. Pidän itse erittäin ikävänä, että ESD suojauksen mystillisyydellä edistetään turhien tarvikkeiden ja laitteiden myyntiä. Seurauksista kärsivät OEM asiakkaiden lisäksi myös asiantuntevat ja vastuulliset ESD suojaustarvikkeiden valmistajat sekä toimittajat. Räikeimmistä esimerkeistä mainittakoon vastikään julkaistu IDP animaatio, jossa varautuneen objektin lähestyminen aiheuttaa eristeessä pintavaraustiheyden muutoksen, kunnes kappaleiden välillä tapahtuu ESD !? Eräs näytteilleasettaja  esitteli patentoidun rannekkeiden ja jalkineiden testilaitteen, jonka tulosten karakterisoinnin avulla ehkäistään staattisen sähkön aiheuttamat vikaantumiset. Asiantuntijat ohittavat kyseiset kojut hymyillen, mutta asiaan perehtymättömät eivät voi mitenkään erottaa näyttävästi demonstroitua huuhaa tiedettä todellisuudesta.

Avainsanat: ,
Kategoria(t): ESD Myytit | 1 kommentti »

Työryhmätoiminta

syyskuu 26, 2011

Kansainvälinen työryhmä ”Industrial council on ESD targets” kokoontui Symposiumin päätteeksi torstaina 15.9 ja perjantaina 16.9. Tällä hetkellä Industrial council viimeistelee systeemitason ESD suojauksen toista vaihetta, mutta myös tulevaisuuden tehtäviä on suunnitteilla. Seuraava vaihe keskittynee sähköisen ylikuormituksen alueeseen varsin hyvin perustein: K.T. Kaschanin esityksen mukaisesti muita kuin ESD:n aiheuttamia vikaantumisia sähköisistä ylikuormituksista on noin 94 %. ESD vikaantumisten osuus on vain 6 %. [1]. Tilastollisesta näkökulmasta huolimatta ei liene epäselvää missä EOS/ESD suojauksen painopisteen tulee OEM tehtaalla olla. Aiheessa ei ole varsinaisesti mitään uutta komponenttivalmistajille tai FA insinööreille, mutta tehdastason suojauksista vastaaville ja ESD-hallintaohjelmien laatijoille olisi tässä pohdinnan paikka.

[1] ”The impact of Electrical overstress on the Design, Handling and application of integrated circuits” 33. EOS/ESD Symposium 2011: K.T Kaschani, Texas Instruments, INC.; R. Gärtner, Infineon Technologies AG

Avainsanat: ,
Kategoria(t): ESD Suojaus | Jätä kommentti »

33. EOS/ESD Symposium

syyskuu 26, 2011

ESDA:n EOS/ESD Symposium järjestettiin perinteikkäästi Kalifornian Anaheimissa Disneyland hotellissa 11.-16.9.2011. Samoin kuin edellisenä syksynä tilaisuus veti tälläkin kertaa puoleensa yli kolmesataa asiantuntijaa tai aiheesta kiinnostunutta henkilöä. Tilaisuudessa nähtiin 52 korkeatasoista esitystä, jotka olivat jaettu 12 aihealueeseen ja kahteen rinnakkaiseen tapahtumaan. Piiritason ESD suojauksen lisäksi esityksissä korostui mm. CDM fysiikkaan liittyvät haasteet. Analysointitekniikkana simulointi nousi esiin monissa esityksissä.

Suomesta tilaisuuteen osallistui Cascade Metrology Oy:n lisäksi kaksi henkilöä Nokia Oyj:stä: Pasi K. Tamminen ja Tuomas Reinvuo. Pasi esitteli kokemuksen tuomalla varmuudella artikkelimme tuotespesifisistä riskianalyyseistä [1] ja Tuomas kertoi rauhallisella tyylillään tuotespesifisten riskien mittaamisesta ja simuloinnista [2]. Kummatkin esitykset saivat ansaitsemansa huomion ja kiitokset.

Kulissien takana ESDA:n järjestäjät olivat  huolissaan tehdas- ja materiaali ryhmän näivettymisestä. Elektroniikkavalmistus on siirtynyt Aasiaan, mutta sieltä on vaikea saada tehdastason suojauksesta kiinnostuneita osallistujia mukaan kansainväliseen toimintaan. ESD suojaustarvikkeita toimittavien yritysten esittelypaikoilla vierailijoita oli vähänlaisesti. Tämä johtunee myös siitä, etteivät organisaatiot ole halukkaita lähettämään ESD-koordinaattoreita ja vastuuhenkilöitä koulutettavaksi maapallon toiselle puolelle.

Symposium on tärkeä kansainvälinen koulutus- ja verkostoitumistapahtuma. Seuraava tilaisuus järjestetään Tucsonissa Arizonassa 9.–14. syyskuuta 2012.

[1] ”Product specific ESD risk analysis” 33. EOS/ESD Symposium 2011: Pasi Tamminen, NOKIA Corporation; Toni Viheriäkoski, Cascade Metrology

[2] ”Measurements and simulations in product specific risk analysis” 33. EOS/ESD Symposium 2011: Tuomas Reinvuo, Pasi Tamminen, NOKIA Corporation

Avainsanat: , ,
Kategoria(t): ESD Suojaus | Jätä kommentti »

Paineilma ja tuotteen varautuminen

kesäkuu 19, 2011

Yleisistä varoituksista huolimatta paineilmapuhallus ei yleensä aiheuta ESD riskiä pölynpoistotilanteissa, koska kaasut eivät varaudu tribosähköisesti. Ilmassa on oltava huomattava määrä nestettä tai hiukkasia ja epäpuhtauksia, jotta varautuminen olisi tehokasta. Paineilmaletkut saattavat varautua niitä käsiteltäessä, mutta influenssi ei yleensä kohdistu puhdistettavaan tuotteeseen. Elektroniikkavalmistuksessa puhallus voi kuitenkin aiheuttaa mekaanista vaurioitumista liian suuresta virtausnopeudesta johtuen.

Spray valmisteet sitä vastoin ovat voimakkaita varaajia. Tämä johtuu siitä, että suihkuteltava aine ei ole kaasua. Metalliset suuttimet eivät estä varautumista, pikemminkin päinvastoin. Maadoitettu vastapinta saattaa tehostaa suihkutettavan aineen varautumista. Sama pätee varausta poistaviin letkuihin, mutta niiden avulla voidaan poistaa ympäröivä sähkökenttä, mikäli se katsotaan tarpeelliseksi.

Varautuminen kannattaa varmistaa mittaamalla. Varauslevyanalysaattori soveltuu hyvin virtauksen aiheuttaman varautumisen arvioimiseen.

Avainsanat: ,
Kategoria(t): ESD hallinta | Jätä kommentti »

Kelpoisuuden todentamisen puutteellisuus

toukokuu 16, 2011

Kauppalaissa todetaan, että ”jos tavarassa on virhe eikä se johdu ostajasta tai ostajan puolella olevasta seikasta, ostaja saa tämän luvun säännösten mukaisesti vaatia virheen korjaamista, uutta toimitusta tai hinnanalennusta taikka purkaa kaupan sekä lisäksi vaatia vahingonkorvausta”.

Staattisen sähkön hallintaan ostettavien suojausominaisuuksien puuttuminen jää helposti havaitsematta, koska ominaisuus on mitattava itse tai vaihtoehtoisesti on vaadittava nähtäväksi standardin mukaisesti kirjoitettu todistus. Todistuksessa mainittu tuote on luonnollisesti voitava kohdistaa yksiselitteisesti ostettavaan tuotteeseen. Valmistuserien välillä saattaa olla huomattavia suojausominaisuuteen vaikuttavia eroja.

Lähtökohtaisesti nykyaikaisen laadunohjauksen periaatteena on myyjän vastuu. Kauppalain mukaiset hinnanalennukset jäävät siten staattisen sähkön hallinnassa saamatta.

Oletko koskaan nähnyt asianmukaisen ja varmasti kyseiseen valmistuserään kohdistuvan mittaustodistuksen tai standardin mukaiset olosuhdevaatimukset täyttävän ESD-hallintatarvikkeen tuoreen mittauspöytäkirjan? Jaathan aiheeseen liittyvät kokemuksesi!

Avainsanat: , ,
Kategoria(t): ESD hallinta | Jätä kommentti »

ESD-hallintatarvikkeiden arviointi

huhtikuu 10, 2011

Monissa organisaatioissa ESD-hallintatarvikkeiden hankinta perustuu spesifikaatiovertailuun. Tämä on johtanut siihen, että toimitusketjuissa ei yleensä suoriteta lainkaan olosuhdemittauksia. Staattista sähköä poistava tuote ei siten myöskään täytä standardien vaatimuksia. Vallitsevissa olosuhteissa kosteudesta johtuva mittauksen epäonnistuminen tulkitaan valitettavan usein mitattavan tuotteen hyväksi ominaisuudeksi. Näin huonompikin tuote päätyy käyttöön.

Esimerkkinä mainittakoon käytössä oleva staattista sähköä poistava tuotepakkauksen sisäosa, joka havaittiin laboratorio-olosuhteissa eristäväksi. Kyseisessä tapauksessa virheellisesti markkinoitu ”ESD-pinnoite” ei huonontanut merkittävästi materiaalin luontaista sähkön johtavuutta. Valmistajan mukaan tuote täytti sille asetetut vaatimukset, eikä kosteissa olosuhteissa huomattu staattista sähköä poistavan ominaisuuden puuttumista. Kyseessä oli volyymituote, mutta joskus pienten erien ”ESD-suojausfunktion” kustannuksetkin voivat olla merkittäviä, esimerkiksi kalusteissa.

ESD-hallintatarvikkeiden toimivuus voidaan varmentaa olosuhdetesteillä. Mikäli organisaatio ei ole halukas investoimaan mittauksiin, todistus kannattaa pyytää toimittajalta. Puuttuva tai puutteellinen todistus saattaa merkitä sitä, että olosuhdetestejä ei ole tehty asianmukaisesti. Silloin myös suojausfunktion toiminnallisuus on kyseenalainen. Todistuksista saattaa puuttua testausolosuhteiden merkinnät tai vaihtoehtoisesti testattava tuote voi olla niin heikosti identifioitu, että todistus voidaan kohdentaa mihinkä tahansa samannäköiseen tuotteeseen.

Hankintavaiheen tarkoituksenmukaisella kvalifioinnilla saavutetaan helposti merkittäviä kustannussäästöjä. Systemaattinen kelpoisuuden todentaminen vaikuttaa myös valmistajien ja toimittajien halukkuuteen suorittaa todellisia standardien mukaisia testejä. Näin päästään kustannustehokkaan jatkuvan parantamisen polulle myös staattisen sähkön hallinnassa.

Avainsanat: , , , , ,
Kategoria(t): Staattisen sähkön mittaukset | Jätä kommentti »

Staattista sähköä poistavat vaatteet

helmikuu 14, 2011

Varausta poistavien vaatteiden merkitys on jälleen saavuttanut kiivaan keskustelun kansainvälisissä foorumeissa. IEC ja ANSI standardeissa kerrotaan selvästi, että vaatteet ovat vaihtoehtoisia ESD hallintatarvikkeita. Tähän on luonnollinen selitys. Komponentteja käsitellään pääsääntöisesti maadoitettujen pintojen läheisyydessä. Tästä johtuen sähkökenttä ei yleensä nosta käsiteltävien komponenttien potentiaalia, siitäkin huolimatta, että vaatteissa olisi huomattavan suuria pintavaraustiheyksiä. Riskien arvioinnissa on huomioitava maadoitetun kehon, käsien, työtasojen ja muiden ympäröivien pintojen vaikutus. Vikaantuminen edellyttää influenssin lisäksi tapahtumaketjua, jossa toteutuu myös nopea nettovarausmuutos, ESD. Vaatimusten määrittelyyn ja riskiarviointiin ei pitäisi yhdistää sellaisia mittauksia, joissa voimakas sähkökenttä luodaan virheellisesti viemällä mittari lähelle varautuneen vaatteen pintaa.

Vaatteiden käyttöön liittyvällä tarkoituksenmukaisella ylisuojauksella pyritään pääsääntöisesti osoittamaan sitoutuminen staattisen sähkön hallintaan. Toisin sanoen vaatimukset perustuvat yleensä imagon kohottamiseen ja/tai muihin käytännön syihin, mutta vain harvoin todennettaviin ESD riskeihin.

Avainsanat: , ,
Kategoria(t): ESD riskinhallinta | Jätä kommentti »

Vanhemmat artikkelit
Seuraa

Get every new post delivered to your Inbox.