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ESD (Electro-Static Discharge) ou décharge électrostatique

Ces charges sont générées lors du frottement de deux matériaux différents. Au moment de la séparation de ces deux éléments ils se déchargent brusquement au contact d’un matériau de potentiel différent. Les décharges peuvent êtres violentes jusqu’à l’étincelle, c’est une situation bien connue en quittant une chaise de bureau ou en sortant d’un véhicule, dans ce cas la tension du choc est de 3KV minimum.

 

De nombreux composants actifs ne supportent pas ces décharges surtout en technologie CMS, certain composant spéciaux comme des front-end RF (très sensible) ne supportent pas d’ESD > 50V !

Les conditions environnementales impactent la génération d’ESD, comme par exemple les matières et le taux d’humidité.Plus le taux d’humidité est bas, plus il y a de charges qui sont générées, il est donc important de renforcer les protections ESD en zones sèches (sorties de four, armoire sèche, étuves,…).

 

Exemples de tensions générées au quotidien :

 

  • Marcher sur une moquette : 1.5 à 35 KV.
  • Marcher sur un revêtement de sol en Vinyle non traité :1 à 12 KV.
  • Travailler sur un établi :1 à 6 KV.
  • Manipuler un document sous pochette plastique :1 à 7 KV.
  • Manipuler un sac en plastique : 1.5 à 20 KV.

 

Les décharges ESD peuvent provoquer des faiblesses sur certains composants, entrainant des pannes dans le temps qui sont difficiles à diagnostiquer.

Pour toutes ces raisons il est important de se prémunir de toutes charges électrostatiques lors de la manipulation de cartes électroniques. Il est également indispensable de protéger les entrées et sorties électriques de votre carte avec lesquelles l’utilisateur final de votre produit pourra être en contact. Il existe des composants spécifiques qui sont dédiés à cette fonction (TVS, protection ESD,…).

 

Zone EPA (Electrostatic Protected Area) ou zone protégée contre les ESD

 

Afin de se prémunir de tous problèmes d’ESD nous avons mis en place une zone EPA au sein de l’usine EMSPROTO.

 

Tous les outils, bacs, contenants, emballages entrant en contact avec les cartes sont conducteurs (métallique ou plastique chargé).

Les personnes sont reliées à la terre pour assurer l’écoulement des charges. Il existe plusieurs méthodes comme le bracelet qui est la méthode la plus simple. Dans notre usine nous avons un sol conducteur et des talonnettes ou chaussures ESD. Le personnel est aussi équipé d’une blouse ESD (maille conductrice) fermée afin de ne pas avoir de contact avec des vêtements acryliques chargés en ESD.

Toutes les machines, étagères, tables de travail sont reliées à la terre et ne présentent que des plastiques ou peintures chargés également reliés à la terre. Les tables de travail sont recouvertes d’un tapis ESD (conducteur et capacitif).

Des contrôles de tous ces équipements sont réalisés tous les ans chez EMSPROTO suivant la norme CEI 61340 avec un mégohmmètre étalonné et des sondes spécifiques.Le contrôle du personnel est réalisé plusieurs fois par jour (contrôleur ESD) afin de garantir une totale protection ESD.

 

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Les conseils EMSPROTO

 

Les ESD font peur et bien souvent nous n’en constatons pas les effets, mais cela peut arriver tôt ou tard, et engendrer une panne difficile à diagnostiquer. Deplus en plus de composants possèdent des entrées/sorties déjà protégées contre les ESD, comme les microcontrôleurs, mais cela reste limité et certains composants sont toujours sensibles aux ESD.

Nous conseillons d’adopter un équipement minimal et de bonnes pratiques.

Vous pouvez équiper votre table de travail d’un tapis ESD (environ 20€ H.T. /m chez ATOO Electronics) relié directement à la terre.Prendre l’habitude d’avoir les mains et les avant-bras en contact directe avec le tapis. Si vous travaillez sur des cartes sensibles aux ESD, ajoutez un bracelet ESD relié à la terre via une prise spécifique intégrant une résistance de 1MΩ et portez une blouse ESD si possible ou au moins en coton.

 

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Attention à ne pas avoir de matières plastiques sur votre table de travail.

Veillez à sortir la carte de son emballage ESD uniquement sur votre table équipée, puis la reconditionner dans un sachet ESD (gris métallisé) pour pouvoir la déplacer et la manipuler en toute sécurité.

 

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En appliquant ces conseils le risque ESD est proche de 0 !

 

fichier-199 Zoom : les sachets et protection ESD

 

Il existe plusieurs qualités de protection, attention car certaines matières sont conductrices comme les sachets noirs ou roses et non blindés comme les gris métallisés.Ces derniers protègent votre carte les autres répartissent les charges et peuvent transmettre une ESD à votre carte ! Ces protections sont à utiliser en zone EPA ou à l’intérieur d’un sachet blindé.

 

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