treinamento sobre eletrostatica

Durval SanchesEletrônica Industrial - Montagem

EFEITOS DA

ELETROSTÁTICA EM

SISTEMAS ELETRÔNICOS

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Efeitos da Descarga Eletrostática

• A descarga eletrostática

Degeneração ou Destruição de Componentes

Interferências Eletromagnéticas

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ELETROSTÁTICAIntrodução

• - O que é descarga eletrostática?

• - Quem está sujeito aos efeitos da eletricidade estática?

Descarga Eletrostática como Fonte de Degeneração/Destruição dos Componentes

• - Efeitos da descarga eletrostática nos semicondutores

• - Geração e armazenagem de carga eletrostática

• - Quando ocorre descarga em sistemas eletrônicos?

• - Controle da eletricidade eletrostática

• - Sistema de proteção antiestático completo

Descarga Eletrostática como Fonte de Interferências Eletromagnéticas

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Corpo carregadoCorpo

neutro

IntroduçãoO que é descarga eletrostática

• - É a transferência de carga eletrostática (carga elétrica estática) entre corpos em diferentes potenciais de eletricidade eletrostática, podendo ocorrer por contato ou por indução;

Corpo carregado

Corpo neutroCARREGADO

contato

E

CARREGADO

indução

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ESD - Eletrostatic Sensitive Devices and equipment - componentes e equipamentos sensíveis a eletricidade estática.

• Equipamentos etiquetados com tais símbolos indicativos devem ser manuseados com todo o cuidado.

SÍMBOLOS INDICATIVOS DE EQUIPAMENTOS/COMPONENTES ESD

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- Quem está sujeito aos efeitos da eletricidade estática?

• - fabricantes de componentes;

• - fabricantes e mantenedores de sistemas eletrônicos; e

• - usuários de sistemas eletrônicos.

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Descarga Eletrostática como

Fonte de Degeneraçãoou

Fonte de Destruição dos Componentes

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- Efeitos da descarga eletrostática nos semicondutores.

• Os efeitos da descarga eletrostática são basicamente dois:

Destruição do componente - o componente é totalmente danificado, não executando mais a sua função; e

Degradação ou Degeneração do Componente - o componente é parcialmente danificado - executando a sua função de forma não satisfatória .

Microcanais provocados pela quebra da rigidez dielétrica - gerados pela Descarga Eletrostática, alterando as características de funcionamento do circuito

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tempo

Razão de falha constante

Desgaste

ou envelhecimen

to

Falhas prematur

as ou mortalidade infantil

Temperatura constante

Tax

a de

Fal

ha -

h(t

)

ti tf

Vida útil do componente

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• A descarga eletrostática acelera os mecanismos de envelhecimento natural dos componentes, diminuindo o tempo de vida útil do equipamento (tf - ti).

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- Classificação dos componentes segundo a suscetibilidade à descarga eletrostática

Norma MIL-STD-883C:

• CLASSE Sensibilidade1 0V – 1999V

2 2000V - 3999V

3 Maior do que 4000V

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Todos os componentes estão sujeitos aos efeitos da descarga eletrostática

• DISPOSITIVO Faixa de suscetibilidade - Volts

MOSFET 200

MESFET (GaAs FET ) 300

J FET 7000

OP-AMP 2500

C-MOS 3000

DIODOS SHOTTKY 2500

RESISTORES DE FILME 3000

TRANSISTORES BIPOLARES 7000

ECL 1500

SCR 1000

TTL-SHOTTKY 2500

V-MOS 1800

SAW ( Surface Acoustic Waves ) 500 próximo


- Geração e armazenagem de carga eletrostática

• - as cargas são geradas pelo atrito entre duas superfícies, sendo que pelo menos uma é isolante.

Corpos neutros+ atrito

e baixa umidade

Corpos carregados

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- Quando ocorre descarga eletrostática em sistemas

eletrônicos?• - durante o manuseio das placas;• - durante o manuseio das placas;• - durante o armazenamento e / ou transporte inadequados

dos componentes ou módulos montados.

• - durante o manuseio das placas;• - durante o armazenamento e / ou transporte inadequados

dos componentes ou módulos montados.

• OBS.: não é necessário tocar os componentes para danificá-los, pois, muitos dispositivos são sensíveis à voltagem, e a simples exposição destes componentes ao campo elétrico de um corpo eletrostaticamente carregado pode causar o rompimento do dielétrico no interior do dispositivo, degenerando-o ou destruindo-o.

próximo


• O controle da descarga eletrostática tem três formas básicas:

• Aterramento;

• Isolação; e

• Neutralização. O objetivo é prevenir a geração das cargas

estáticas e a dissipação das já existentes.

- Controle da eletricidade estática


• Aterramento;

• Isolação; e

• Neutralização.


• Aterramento;


• Aterramento;

• Isolação; e

próximo



• 1 - Aterramento – funciona quando condutores tornam-se carregado eletrostaticamente e, por meio de um sistema de conexão a um potencial de terra podemos escoar as cargas, neutralizando o seu potencial.

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1 - Aterramento

Corpo carregadoDESCARREGADO

Terra de proteção

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• 2 - Isolação – o aterramento não irá funcionar com materiais isolantes, então devemos manter a área de trabalho (componentes e equipamentos) o mais afastado possível de objetos isolantes, os quais podem armazenar grandes potenciais eletrostáticos que não podem ser aterrados por serem isolantes.

• A isolação é conseguida pelo afastamento ou pela blindagem (barreira de material condutor devidamente aterrado).

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• 3 - Neutralização – a isolação não pode ser 100%, em virtude de que materiais isolantes fazerem parte dos equipamentos – como por exemplo, a placa de circuito impresso, por isso a neutralização deve atuar em conjunto com a isolação.

• A neutralização é executada normalmente por fluxo de ar ionizado sobre os objetos eletrostaticamente carregados, através de equipamentos denominados de ionizadores.

• A neutralização não substitui os outros dois processos em virtude da velocidade de descarga do corpo carregado não prevenir a formação de elevados potenciais.

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Fluxo de ar ionizado

3 - Neutralização

Corpo carregadoDESCARREGADO

Terra de proteção

Corpo aterrado

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- Sistema de proteção antiestático completo

• 1 - cobertura condutiva ou dissipativa;• 2 - fita de aterramento;• 3 - pulseira antiestática em contato com a pele;• 4 - ventilador ionizador;• 5 - resistor de 1Mohm;• 6 - tapete antiestático.

4

1

2

3

5

6

1

2

3

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Descarga Eletrostática como Fonte de Interferências

Eletromagnéticas

próximo



Eletromagnéticas

E

H

I

contato

– as correntes elétricas e / ou o arco elétrico provenientes dessas descargas provocam problemas de interferências eletromagnéticas - pela geração de campos eletromagnéticas.

- a corrente circulando pelo equipamento - interferência por CONTATO. próximo


indução


Eletromagnéticas• - a corrente circulando externamente

ao equipamento - interferência por INDUÇÃO.

• Os campos eletromagnéticos provocados pelas correntes ou pelo arco elétrico irão gerar tensões espúrias nos circuitos vítimas da interferências.

E

H

I

próximo


• O controle da eletricidade estática é uma filosofia de

trabalho que beneficia todos os níveis de utilização da

eletrônica.

fim

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