Programa para Controlar ESD

 

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Cualquier programa diseñado para una aplicación específica dependerá grandemente del material manipulado y de la susceptibilidad de estos elementos a descargas de ESD. Una vez que la susceptibilidad de los elementos electrónicos a ESD a sido especificada podemos movernos a seleccionar cuáles son lo mecanismos que necesitan ser introducidos al programa para poner ESD bajo control. El programa de contról debe tratar de eliminar las causas de la acumulación de cargas pero también debe atender, reactivamente, a un evento de ESD disminuyendo su poder destructor. Un buen programa debiera después de un tiempo razonable mostrar claras ventajas en el ahorro de trabajo y mediciones requeridas, aumentando así las ganancias al fin del día (Hay un trabajo investigativo de Gleason, 'Ruling Out Static", Microservice Management, Sep 1986) dónde se estiman los resultados de inversión/ ahorro que potencialmente se obtiene al integrar un programa de contról de ESD. Está adicionalmente el estandard producido por la Asociación de ESD, ANSI/ESD S20.20-1999, que especifica la aplicación de reglas al Modelo de Cuerpo Humano (HBM) para el control de ESD/ESC en objetos sensitivos a potenciales en exceso de 100V. 

Programa de Control de ESD:
  • Un programa razonable de ESD/ESC (Descarga Electro-estática / Carga Electro-Estática) debe incluir algunos elementos críticos, muchas compañías hoy en día usan un sistema de producción conocido como JIT/QC (Justo a Tiempo / Control de Calidad) debido a las presiones de competencia del mercado por poner los productos a la venta. Si ellos desean tener tanto exito como un creciente resorte de casino, la administración de la empresa debe estár absolutamente comprometida a llevar a cabo el programa de control y continuar después con un proceso de mantención contínua, sin este apoyo el proyecto estará condenado desde el primer día.

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  • Un ESD/ESC co-ordinador debe ser designado por la adminstración de la compañía, esta persona puede tabajar tiempo completo (si la compañía es grande) o parcial si esta es pequeña. A esta persona debe serle concedido poder por la administracion para asi poder enfrentar los problemas de ESD/ESC, deben serle propocionados los recursos económicos y materiales para cumplir su función. El co-ordinador debe ser estrenado cuando sea necesario  para ser mantenido al frente de los adelantos técnicos en el área de ESD y al mismo tiempo poder introducir adelantos al programa de control que le permitan ser más efectivo.

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  • Planes para las diferentes partes de implementación del programa de control deben ser diseñados especificamente para el caso particular de cada organisación, por ejemplo, de acuerdo a la susceptibilidad de los elementos y equipo con que se trabaja. Los pasos que forman parte del programa deben ser detallados y aclarados, por ejemplo, educación, test y verificacion, tierra, pisos, strategia de avisos, muñequeras y taloneras, etc...

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  •   Una parte importante del programa de control debe ser la aplicación al día, de los últimos estandares producidos por la asociación internacional de ESD. También en el caso de compañías grandes el programa debe indicar la producción y aplicación especifica de procedimientos internos que deben seguir de cerca los estandares internacionales. 

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  • El programa de control debe mantenerse en estrecha relación con los estandares nacionales e internacionales, esto requiere que la información relevante sea distribuida y explicada. En una compañía pequeña esto puede hacerse acercandose directamente a los trabajadores y explicando para clarificar. Sin embargo en una compañía grande, deben escribirse procedimientos mandatorios internos los cuales deben estar estrechamente relacionados a los estandares antes mencionados, esto requiere mantención de la documentación para estar al día y también permitir fácil acceso a los procedimientos por el personal requerido.   

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  • Técnicas Comunes Aplicables:

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  • Tierra es una de las partes más importantes de un programa de control ya que es el camino por dónde las cargas se mueven entre los cuerpos, sus superficies y tierra. Todos los elementos conductores o disipativos que están interconectados entre sí deben estar al mismo potencial para que haya el minimo movimiento de cargas. Un buen sistema de tierra puede lograr esa equipotencialidad haciendo que el potencial entre los cuerpos sea casi cero. Dónde los cuerpos son aislantes o no conductores se pueden usar otros métodos de neutralisación de las cargas como por ejemplo los ionizadores, la humedad relativa y temperatura. En el caso de cuerpos aislados cómo barcos o aeroplanos la interconexión apropiada de todos los conductores de tierra debiera satisfacer todos los requerimientos para un buen equilibrio equipotencial.  

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  • Para evitar la acumulación de cargas en objetos donde personas puedan estar trabajando, proceso  conocido como ESC o talvéz para proteger un elemento ya cargado que es depositado sobre la mesa de trabajo de una descarga repentina y fuera de control, se aconseja usar una  carpeta anti-estática sobre la superficie en lugar de una conductora ya que una persona trabajando con equipo puede estar expuesta a voltajes en exceso de +/- 50V que implicaría un peligro potencial de choque eléctrico para el trabajador.  
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  • Usar materiales protectores de ESD es aconsejable cuando tarjetas de PCB necesitan ser transportadas. Se recomienda el uso de bolsas de uso simple anti-estáticas, esto significa que sirven para ser usadas en un viaje de ida y vuelta al lugar de reemplazo, después de lo cual deben ser descartadas.  Nótese que la protección de ESD de un PCB desde un agente exterior es tan importante como las cargas estáticas acumuladas por el elemento mismo dentro de la bolsa debido al roce producido por el movimiento cuando este va en transito, triboelectricidad. Existe una variedad de tipos de bolsas anti-estáticas, por ejemplo metal-in o metal-out, etc... 
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  • El plan de educación del personal es crucial. El personal debe saber claramente las consequencias de aplicar procedimientos equivocados a elementos con que se trabaja. Debe haber una enseñanza completa de todos los métodos de prevención que necesitan ser aplicados para reducir la acumulación de cargas (ESC) y también evitar el proceso de descarga (ESD) en dicho programa de control.
  • Mandatorio es el uso de muñequera anti-estática. Un aparato electrónico no debe ser manipulado sin haberse previamente conectado la persona con el cable de muñequera a un punto de tierra (notese que manipulacion directa de PCB electronicos no debe ser hecho usando muñequera sin cable a tierra).  Si el piso existente es de material anti-estático o conductivo, el personal transitando en el area debe usar talonera o zapatos anti-estáticos.
  • Los ionizadores balanceados, donde sea economicamente conveniente, son recomendados para controlar ESC acumulación de cargas en estaciones de trabajo donde el equipo electrónico es manipulado, estos son también usados en líneas de producción de elementos electrónicos en fábricas dónde una conección a tierra no es suficiente debido a las caracteristicas aislantes de algunos materials.
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  • Personal que tiene que manipular elementos eléctricos sensitivos a descargas de ESD debe evitar usar ropa fabricada de fibras sintéticas debido a que estos materials contribuyen grandemente a la acumulación de cargas estáticas en el cuerpo, particularmente cuando la ropa es usada holgadamente sobre el cuerpo (facilitando fricción). Es recomendado que personas trabajando en areas delicadas de la industria electrónica usen batas hechas de 100% de algodón o algo cercano a una mezcla de 50% algodón y 50% de polyester. Los materials considerados generadores de cargas  estáticas son el nylon, lana, polyviniles, etc..