ESD Training Descarga Eletrostatica

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ESD

ESD ElectroStatic Discharge

Maurcio Gonalves Gerncia de Projetos

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Agenda Objetivos Conceito de ESD Causas de ESD Preveno contra ESD Mecanismos de Controle da ESD

ESD

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Objetivos Definir ESD Explicar como a ESD danifica os produtos Enumerar as medidas preventivas de ESD. Seguir as regras e orientaes para eliminar a ESD.

ESD

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Conceito de ESDO que ESD? E Electro S Static D Discharge Descarga Eletrosttica Uma transferncia repentina (descarga) de eletricidade de um objeto para outro.

ESD

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Conceito de ESDAlguns exemplos de ESD: Relmpago O choque que se sente quando se toca em outra pessoa em condies de clima seco. O choque que se sente quando se caminha sobre um tapete e se toca uma superfcie aterrada.Maurcio Gonalves Gerncia de Projetos

ESD

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Conceito de ESDA ESD acontece quando ocorre uma transferncia de eltrons entre corpos carregados com potencial eletrosttico diferente.Passagem de eltrons Passagem de eltrons

ESD

- 5KV

- 2KV

- 5KV

Terra

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Causas de ESD

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Causas de ESDBaixa umidade relativa (ar seco) (Recomendao: 40%-60%) Uso de sintticos, plsticos e isolantes na rea de trabalho. Caminhar ou movimentar-se sobre pisos encerados ou tapetes. Colocar componentes carregados eletrostaticamente em contato com condutores ou materiais metlicos, pinas e mesas metlicas.

ESD

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Causas de ESDBaixas voltagens podem danificar os dispositivos

ESD

Vemos ESD a >8000v.Ouvimos ESD a >6000v.

Sentimos ESD a >3000v.

O que ns no sentimos.....................os equipamentos sentem!!!Maurcio Gonalves Gerncia de Projetos

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Causas de ESDNa verdade, a ESD causada pelas pessoas! Nosso corpo facilmente carregado quando nos movemos. A pele, o cabelo e o corpo podem armazenar quantidades relativamente grandes de eletricidade esttica. Podemos transferir esta carga eltrica (descarregar) para componentes ou objetos causando danos provocados por ESD.

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Gerao de Cargas Eletrostticas

ESD

Como se confere carga aos objetos? Induo Carga Triboeltrica

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Gerao de Cargas EletrostticasPor Induo - Campos de componentes carregados eletrostaticamente podem

induzir a separao de cargas em um material condutor se estiveremsuficientemente prximos, por exemplo, TV/monitores antigos.

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Cargas iguais se repelem. Cargas diferentes se atraem.

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Gerao de Cargas EletrostticasCarga Triboeltrica

- Ocorre quando 2 materiais (sendo pelo menos um deles isolante) esto em contato e se separam; eltrons passam de um material para o outro! - Os materiais que recebem eltrons ficam carregados negativamente e vice-versa.

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Gerao de Cargas EletrostticasExemplo de Carga Triboeltrica que ocorre quando uma pessoa caminha Dois objetos com cargas diferentes esto em contato Eltrons fluem de um objeto para a outro

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Gerao de Cargas EletrostticasPotenciais de Carga Eletrosttica Tpicos:Evento Caminhar sobre tapete Caminhar sobre piso de vinil Movimentos na mesa de trabalho Remover componentes de tubo plstico Remover componentes de tubo de vinil Remover componentes de tubo de isopor Remover plstico de embalagem Remover embalagens de isopor Umidade Relativa 10% 40% 55% 35.000 12.000 6.000 2.000 11.500 14.500 26.000 21.000 15.000 5.000 800 700 4.000 5.000 20.000 11.000 7.500 3.000 400 400 2.000 3.500 7.000 5.500

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Tendncias da TecnologiaTABELA - Limites de Carga Esttica para Teste, Montagem e EmbalagemYear Technology Node 2000 180nm 2001 130nm 2002 115nm 2003 100nm 2004 90nm 2005 80nm 2006 70nm 2007 65nm Maximum allowable static 2.5-10nC charge on (250-1000V) devices

1-2.5nC (100-250V)

1-2.5nC (100-250V)

1-2.5nC (100-250V)

1nC (100V)

1nC (100V)

0.5nC (50V)

0.5nC (50V)

ESD

Year Technology Node

2010 45nm

2013 32nm

2016 22nm

Maximum allowable static 0.25nC (25V) 0.25nC (25V) 0.10nC (25V) charge on devices

Estima-se que a sensibilidade a ESD aumente em tecnologias futuras. Temos que nos preparar!Maurcio Gonalves Gerncia de Projetos

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Danos Causados por ESDOs danos causados por ESD dependem do tipo de componente, pois uns so mais sensveis que os outros. Eles podem ser Catastrficos ou Latentes:Catastrficos: So danos permanentes nos componentes sensveis a ESD. A falha se manifesta de imediato; Latentes: So danos onde os efeitos no se manifestam de imediato. H uma degradao de desempenho dos componentes. Como um vrus, somente com o tempo e condies adequadas eles se manifestam.

ESD

A maioria dos danos causados por ESD no so fceis de detectar atravs de microscpios comuns. Utilizam-se microscpios eletrnicos.Maurcio Gonalves Gerncia de Projetos

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Danos Causados por ESD

ESDImagem de dano causado por ESD em um chipset IC .Maurcio Gonalves Gerncia de Projetos

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Preveno contra ESD

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Proteo contra ESD nos Componentes

ESDExemplo de proteo de circuito contra ESD. A Intel usa circuitos de proteo contra ESD

Todo componente sensvel a danos causados por ESD deve incluir em seu desenho uma proteo contra ocorrncias de ESD atravs de um caminho terra. Os circuitos de proteo s protegem at um determinado nvel de voltagem.Slide 20

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Preveno contra ESDRegras BsicasParta do princpio de que todos os equipamentos e dispositivos eletrnicos so suscetveis a danos causados por ESD.No coloque o produto a uma distncia inferior a 5 cm de objetos considerados isolantes (rguas plsticas, papel, acrlico, telefones). Mantenha sua rea de trabalho limpa. Elimine todos os no condutores da rea de montagem e teste ou neutralize as cargas estticas com sistemas de ons (ionizador de ar). S manipule componentes e dispositivos eletrnicos se estiver corretamente conectado terra. Guarde e transporte objetos sensveis a ESD em recipientes com proteo esttica.

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Preveno contra ESD Estaes de trabalho sensveis a ESD devem ser protegidas contra ESD por uma manta. A manta deve ser aterrada; do contrrio, no funciona!

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Preveno contra ESDCalcanheiras/ tira descartvel Utilizadas para conectar a pessoa terra atravs do piso dissipador. As pantufas para sapatos so colocadas nos dois ps; em seguida, as tiras so colocadas sobre as capas. Possuem um fio condutor que colocado dentro da (a) meia ou do (b) sapato. (a) O fio fica em contato com a pele, criando um O fio caminho condutor do corpo condutor deve sola do sapato. ficar em contato (b) Igual opo anterior, mas direto com a o contato com o corpo pele feito atravs da umidade ou a meia. absorvida pela meia.Slide 23

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Preveno contra ESDSapatos Especiais Usados para conectar a pessoa terra atravs do solo dissipativo. A umidade dos ps absorvida pelas meias e cria um caminho com certa resistncia para que as cargas se movimentem em direo sola do sapato.Maurcio Gonalves Gerncia de Projetos

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Preveno contra ESDVerificador de ESD- Usado para inspecionar o sapato especial ou as calcanheiras/ tiras de proteo, e ainda, as pulseiras utilizadas pelas pessoas.

ESD

A pessoa que no passa na inspeo deve certificar-se de que seus sapatos esto limpos e suas tiras de proteo foram colocadas corretamente. E se a sua pulseira no est danificada.Maurcio Gonalves Gerncia de Projetos

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Preveno contra ESDPulseira Possui um contato normalmente de metal, um fio espiral com uma resistncia interna e uma tomada ou fecho na extremidade, que se conecta terra ou sistema de monitoramento contnuo.

ESD

Usado para conectar a pessoa terra. Para ser eficaz, deve ficar em contato permanente com a pele.

Em contato com a pele!

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Preveno contra ESDJaleco/ Bata Anti-ESD- Feito de dissipadores de esttica - Utiliza-se para conter as cargas geradas pelas roupas e impedir que afetem os equipamentos e dispositivos.

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SMOCKS

Jaleco

BUNNY SUIT

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Preveno contra ESDPiso DissipativoEm geral, os pisos cermicos so encerados, pois a cera original isolante. Pode-se utilizar cera dissipativa para dar brilho e, ao mesmo tempo, manter a propriedade dissipativa. Usado para conectar a pessoa terra atravs de calado dissipativo. Outros tipos de pisos podem ser pintados com tinta ou resina dissipativa e fita adesiva de cobre conectada terra, estrutura do prdio ou ao terminal conectado terra.Maurcio Gonalves Gerncia de Projetos

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Preveno contra ESDCG