¿Mi terreno no es diferente del de la fábrica?

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Entiendo que los elementos de seguridad ESD (esterillas, muñequeras, soldadores especialmente marcados) están diseñados para llevar todo lo que pueda tocar un componente a la misma energía potencial eléctrica: tierra.

Pero parece irrazonable esperar que no haya voltaje entre mi escritorio y la fábrica donde se produjeron mis componentes. Después de todo, es probable que la fábrica esté a mitad de camino en todo el mundo, y la resistencia entre aquí y allá es significativa.

Entonces, digamos que un componente está cuidadosamente empaquetado y enviado a mí en una de esas pequeñas bolsas seguras para ESD. Antes de abrir la bolsa, me puse a tierra y a mi puesto de trabajo. A pesar de esto, el componente se destruye tan pronto como lo toco porque el motivo por el que I se ató a mí mismo es muy diferente del suelo al que estaba vinculado el componente cuando estaba producido.

¿Qué precauciones se toman contra esto? ¿Es solo algo que puede suceder en teoría pero eso no es un problema en la práctica?

    
pregunta Maxpm

5 respuestas

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Los componentes se dañan porque dos o más de sus pines están en una diferencia de potencial lo suficientemente grande. Si el componente tiene una caja conductora, o almohadilla, eso también cuenta como un "pin".

Es posible romperlos tratando de cargarlos a un nuevo potencial a través de un pin sensible, mientras que el voltaje de los otros pines se mantiene más o menos constante a través de la capacitancia a tierra. Esa puede ser la situación en la que, tal vez cargado a 15kV con respecto al suelo, recoja un componente que está a un potencial de tierra mediante (digamos) el cable de la puerta.

El empaquetado conductor corta todos los pines juntos. Lo que debes hacer es llevar primero la bolsa conductora a tu potencial . Cualquier corriente de carga que tenga que fluir hacia el componente lo hace a través de todos los pines, por lo que no daña el componente.

Digamos que una caja de componentes aislada en bolsas conductoras cargadas a 100 kV llega a su estación de trabajo. Usted y la estación de trabajo están conectados a tierra. Abre la caja de cartón y, tan pronto como toca una bolsa de componentes, fluye una corriente entre usted y la bolsa para descargarla al potencial de tierra. Mientras tanto, la bolsa ha mantenido todos los pines del componente al mismo potencial, por lo que no se aplica ningún voltaje dañino a través del componente. Ahora que usted y el componente tienen el mismo potencial, puede abrir y tocar.

¿Por qué el componente llegó a 100kV? ¿Seguramente el otro terreno de la fábrica no es tan diferente al tuyo? No, pero la última parte del viaje podría haber sido realizada por un tipo con zapatos de nylon. Cuando el material está correctamente empacado, no importa si las etapas intermedias del viaje lo llevan a un potencial diferente del terreno.

    
respondido por el Neil_UK
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Esperemos que sus piezas estén empaquetadas en una bandeja o bolsa con disipación de ESD. Luego, cuando los coloca sobre su esterilla ESD en su laboratorio, cualquier carga que se acumule en ellos puede drenar a través del empaque y la esterilla. No se descargarán lo suficientemente rápido como para dañar los componentes porque tanto la bolsa como la esterilla tienen una resistencia sustancial (1 megohm a tierra es común para las esterillas de ESD y las muñequeras).

    
respondido por el The Photon
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Entiendo que las cosas de seguridad de ESD están diseñadas para que todo lo que pueda tocar un componente tenga la misma energía potencial eléctrica

Ahí es cuando tienes razón.

  

suelo.

Y aquí es cuando te equivocas. No hay tal cosa como "tierra universal". Ni siquiera la Tierra es. Usted simplemente elige un punto de un circuito y dice: "Por la presente, por el poder que me confió la Ciencia de la Ingeniería Eléctrica, lo declaro The Ground y todos los demás motivos como nulos". y en lugar de una espada, la tocas con una cosa de seguridad ESD. Eso es todo.

No importa si su terreno es el mismo o 1000 V diferente al que usó en la fábrica. Como ha dicho, el equipo de ESD Safe está diseñado para llevar la parte de forma segura (lea: lentamente) a su suelo.

    
respondido por el Agent_L
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Una extensión lógica de esto sería enviar un PCB de reemplazo a la ISS o un satélite donde "tierra" en el sentido de lo que está parado está muy lejos y separado por vacío. Las grandes cargas pueden acumularse en el espacio , por lo que habrá una diferencia potencial significativa . En un sentido eléctrico, no hay ningún problema siempre que se unan las dos bases correctamente (lentamente a través de una resistencia significativa, y sin causar una gran diferencia de potencial en todo el circuito, consulte la respuesta de Neil_UK)

    
respondido por el Chris H
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Electroestática básica: si una bolsa o caja de metal o algún otro recipiente conductor rodea completamente algún objeto, el potencial de ese objeto es efectivamente cero, independientemente de si está conectado a tierra o a una fuente de alimentación de 10KV. (Sospecho que hay una excepción para AC de alta frecuencia, pero podemos ignorar eso).

Cuando el objeto se embolsa en la fábrica, la bolsa se conecta a tierra a la tierra de la fábrica para la transferencia. Puede pasar por una fluctuación de varios miles de voltios entre el lugar donde se encuentra, pero el potencial entre dos puntos dentro de la bolsa sigue siendo cero.

Cuando recibe la bolsa, la coloca por primera vez en el suelo de su escritorio y luego la abre. Cuando su mano alcanza, es cero en relación con el suelo del escritorio porque su muñequera lo asegura, y el componente está en el suelo del escritorio porque la bolsa (y todo lo que contiene) también está conectada a tierra a su escritorio.

    
respondido por el Hot Licks

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