ESD – Electrostatic discharge
Bakgrund
ESD (ElectroStatic Discharge) är begreppet för urladdning av statisk elektricitet, det vill säga en utjämning av den potentialskillnad som kan uppstå mellan olika material. Undersökningar (The real cost of ESD damage, Terry Welsher, Dangelmayr Associates, 2010) pekar på att skador på elektronik orsakade av ESD kan motsvara ungefär hälften av det totala antalet skador/fel.
Urladdningar kommer överraskande eftersom vi inte känner att vi har en potentialskillnad till omgivningen. Naturen är konsekvent och kommer att utjämna alla skillnader så fort möjlighet ges. Det här gäller även i ett företags elektronikproduktion och hantering av produkter. I Sverige har vi speciell anledning att beakta detta eftersom vi har extra torr luft på vintern, som gör att statisk elektricitet lättare uppstår. 40-60 % relativ luftfuktighet är ett riktvärde i produktionsmiljö.
Vems ansvar?
Som produktägare har man all anledning säkerställa att ens produkter hanteras korrekt och säkert genom hela värdekedjan, i aktiv dialog med leverantörer och partners. ESD måste beaktas av alla som hanterar elektronik; produktägare, elektroniktillverkande företag, leverantörer och tillverkare av komponenter samt logistikföretag. Alla måste vara medvetna om riskerna att skada produkter genom felaktig hantering.
Varför – vad kan hända annars?
Ett bristfälligt ESD-skydd riskerar att komponenter och produkter helt förstörs eller skadas, vilket dessutom kan skapa följdfel med ekonomiska konsekvenser. Detta gäller redan vid urladdningar under 100 Volt.
Det stora problemet är att vid en ESD-skada är det endast ett fåtal som resulterar i ett funktionsfel som upptäcks direkt. Majoriteten av de ESD-skadade komponenterna är komponenter som klarar testerna men lämnar fabriken med parameterförändringar/latenta fel. Genom att ha ett verifierat och därmed fungerande ESD-skydd minimerar man riskerna. Inte minst handlar detta om att hantera risker med uppladdningsbara föremål som genom sina elektrostatiska fält kan påverka – och förstöra – produkter utan fysisk kontakt. Det kan t ex röra sig om förpackningsmaterial, emballage och sopsäckar i felaktiga material. Men även om icke fungerande produktionsutrustning som stolar eller vagnar som saknar avledningsförmåga till de jordade golven genom att hjulen blivit smutsiga.
Regelverk och standarder
Det finns två standarder som ofta används för att bygga ESD-skydd inom elektronikhantering. I Europa gäller IEC 61340-5-1 (2007). I USA – och även Asien – följer man ANSI 20.20 (2007). (Dessa två standarder är i allt väsentligt lika.) Till bägge standarderna finns förtydligande riktlinjer utgivna av IEC (IEC 61340-5-2) och ANSI (TR 20.20)
Hur går du vidare med ditt ESD-skydd
Översyn
Gör en översyn på företaget och stolpa upp problemområden. Vilka brister finns i ESD-skyddet och vad är den korrigerande åtgärden. Börja med gods in och följ sedan produkten hela vägen genom företaget. Dokumentera och gör en prioriteringslista. Tappar du tid här, blir det lätt ingenting eller halvdant. I regel har ni många bollar i luften som rör produktion och tillverkning och många gånger får ESD-skyddet åsidosättas för mer direkt inkomstbringande verksamhet.
Lokalt regelverk
Finns ett regelverk? Är det knutet till något ISO-certifikat eller liknande? Här är det ni som sätter nivån för skyddet. Skall ni ha ESD-golv, skall ni använda handledsband, ska ni ha ESD rockar och skor eller hur ska ni hantera ert packmaterial? Det är några av de frågor som ert regelverk ska ge svar på. Någon form av ESD-skyddsdokument är oftast ett måste för att det ska bli bra.
Obruten ESD-kedja
Hur gör era kunder och leverantörer? Bryts ESD-kedjan vid något tillfälle? Exempelvis när ni skickar känsligt material till slutkund. Hanterar andra led de värdefulla produkterna rätt? Om vi tar kunderna som exempel kan det vara svårt i många fall att ”klaga” på deras skydd. Av erfarenhet kan vi anta att det kan bero på ett bristfälligt ESD-skydd när det dyker upp trasiga produkter från kund eller andra typer av fältreturer. Har man en obruten ESD-kedja minimeras åtminstone risken att det uppstår fel på grund av ett bristfälligt ESD-skydd.
När det gäller leverantörer är det köparen som bestämmer och kontrollerar i en översyn eller revision i deras lokaler. Har de ett regelverk och en i övrigt korrekt ESD-hantering? Stämmer detta med de krav ni sätter på era leverantörer i ert eget regelverk? Som koordinator är det viktigt att du har kontroll hela vägen.
Underhålla ESD-skyddet
Hur säkrar ni det skydd ni byggt upp? Att skaffa ett skydd och underhålla det är två helt olika saker. En stol, ett golv, en rock eller en bänk fungerar tills de inte längre gör det och då behöver du veta om det för att kunna rätta till felet. All ESD-skyddsmaterial måste kontrolleras kontinuerligt, annars kan du inte med säkerhet veta att du har ett skydd. I menyn till höger kan du ladda ner en mall för kontrollplan.
Exempel på vanliga fel är dammiga och smutsiga golv, jordanslutningar som inte är inkopplade eller bristfälliga. Det kan ha kommit in nya bord och stolar etc. som inte är dokumenterade och kontrollmätta. Rutiner för detta bör sättas upp i ert regelverk. Städfrekvens, kontrollfrekvens samt information till berörda inköpare och/eller produktionsansvariga bör även det fastställas i regelverket.
Engagemang
Engagemang är viktigt för att få genomslag på ESD-skyddsarbetet. Hela personalen ska vara medveten om risker i produktion och vilka skyddsåtgärder man ska använda sig av.
För att få kontinuitet i ESD-arbetet bör det finnas en plan för både ESD-kontroller och för personalens utbildning och repetition.
Källor: www.svenskelektronik.se, www.armeka.se