Compreender a norma ANSI/ESD S20.20: Conceitos-chave e estratégias práticas

O que é a norma ANSI/ESD S20.20?

A ANSI/ESD S20.20 é uma norma estabelecida pela Associação de Descargas Electrostáticas (ESDA) que define os requisitos para um programa de controlo de descargas electrostáticas (ESD). A norma fornece diretrizes para o desenvolvimento e implementação de um plano de controlo ESD destinado a proteger os componentes e conjuntos electrónicos contra danos ESD.

as descargas electrostáticas danificam os componentes electrónicos

Inclui recomendações para o estabelecimento de um ambiente de trabalho seguro, definindo materiais e equipamentos de controlo ESD adequados e delineando a formação do pessoal e os procedimentos para mitigar os riscos ESD. A conformidade com a norma ANSI/ESD S20.20 ajuda as organizações a garantir fiabilidade e qualidade na produção e manuseamento de dispositivos sensíveis a ESD.

Quais são os dois requisitos da norma ANSI/ESD S20.20?

A norma ANSI/ESD S20.20-2021 define uma estrutura abrangente para o estabelecimento de um Programa de Controlo de Descargas Electrostáticas (ESD). Detalha tanto requisitos administrativos e requisitos técnicos essenciais para uma gestão eficaz das DSE.

Requisitos administrativos da norma ANSI/ESD S20.20

  1. Plano do programa de controlo ESD
    As organizações devem desenvolver um plano formalizado que descreva as suas estratégias e objectivos de controlo de ESD.
  2. Plano de qualificação do produto
    As organizações precisam de estabelecer um plano de qualificação de produtos para garantir que os produtos que estão a ser fabricados ou manuseados cumprem normas específicas de sensibilidade ESD. Isto inclui a definição da forma como as avaliações de qualificação serão realizadas e os critérios de aceitação para garantir que todos os produtos estão em conformidade com os controlos ESD.
  3. Requisito do plano de formação: Deve ser implementado um programa de formação estruturado para os funcionários, de modo a garantir a compreensão e o cumprimento das medidas de controlo de ESD.
  4. Plano de verificação da conformidade: Devem ser estabelecidos procedimentos para verificar regularmente a conformidade com as medidas de controlo ESD definidas, a fim de manter uma proteção ESD eficaz em toda a organização

Requisitos técnicos da norma ANSI/ESD S20.20

  • Sistema de ligação à terra/ligação
  • Ligação à terra do pessoal
    Devem ser adoptadas medidas para proteger o pessoal que trabalha em áreas com componentes sensíveis a ESD ou nas suas imediações, tais como correias de pulso ou sapatos de ligação à terra.
  • Áreas protegidas: Designação de Áreas Protegidas ESD (EPAs) onde os dispositivos sensíveis a ESD podem ser manuseados sem o risco de descarga do ambiente.
  • Embalagem
    Os requisitos para o acondicionamento correto dos artigos sensíveis aos ESD devem ser definidos para evitar danos durante o transporte e o armazenamento.
  • Marcação
    Marcação clara das áreas e equipamentos sensíveis a ESD para alertar o pessoal para potenciais riscos de ESD.
  • Procedimentos de manutenção e manuseamento do equipamento
    Diretrizes para o manuseamento e manutenção adequados do equipamento utilizado para proteção contra ESD.

Análise dos requisitos técnicos da norma ANSI/ESD S20.20

A secção 8.0 Requisitos técnicos do plano do programa de controlo ESD incide principalmente nos métodos de ensaio e nos valores-limite exigidos para os elementos de controlo ESD selecionados para serem utilizados ou entrarem em contacto direto com elementos ESDS.

Sistema de ligação à terra/ligação

Todos os elementos condutores (incluindo o pessoal) dentro da instalação devem ser ligados a uma terra conhecida para garantir que estão no mesmo potencial elétrico.

Quais são os princípios fundamentais de controlo da norma ANSI/ESD S20.20?

princípios fundamentais de controlo da norma ANSI/ESD S20.20: Ligação à terra e ligação

O documento ANSI/ESD S20.20-2021 descreve três princípios de controlo fundamentais que constituem a base para o estabelecimento de programas eficazes de controlo das descargas electrostáticas (ESD). Estes princípios são:

  • Ligação à terra e ligação
    Todos os condutores no ambiente, incluindo o pessoal, devem estar ligados ou eletricamente ligados e ligados a uma terra conhecida ou a uma terra artificial. Isto assegura um equilíbrio equipotencial, minimizando o risco de eventos ESD ao manter todos os itens e o pessoal no mesmo potencial elétrico.
  • Controlo da Carga Eletrostática em Isoladores Essenciais
    Os isoladores essenciais ao processo no ambiente não devem perder a sua carga eletrostática através da ligação à terra. Os sistemas de ionização são recomendados para neutralizar a carga nesses isoladores, garantindo que eles não representem um risco para dispositivos sensíveis a ESD.
  • Embalagem e transporte de artigos sensíveis a ESD
    Os artigos ESDS (sensíveis a descargas electrostáticas) devem ser transportados em caixas feitas de materiais de proteção. Embora o tipo específico de material utilizado possa depender da situação, a embalagem adequada é essencial para proteger estes artigos de ESD durante o manuseamento e o transporte

O valor da norma ANSI/ESD S20.20 para os fabricantes de produtos electrónicos

  • Orientações gerais
    A norma fornece diretrizes detalhadas sobre ligação à terra, embalagem e medidas de proteção, assegurando um programa de controlo ESD abrangente.
  • Adoção pela indústria
    A norma ANSI/ESD S20.20 tornou-se uma norma industrial, adoptada ou imposta pelos principais intervenientes, como a IBM, a Foxconn, a Molex e a Bosch, para que os seus subcontratantes a implementem.
  • Fiabilidade melhorada do produto
    Aumenta a fiabilidade dos produtos, reduzindo o risco de falhas relacionadas com ESD, que podem levar a garantias e recolhas dispendiosas.
  • Vantagem de mercado
    Ao aderir à norma ANSI/ESD S20.20, os fabricantes podem melhorar a sua reputação e competitividade no mercado

O que é a norma ANSI ESD S20.20 ou IEC 61340-5-1?

ANSI ESD S20.20 e IEC 61340-5-1 são normas relacionadas com a prevenção de descargas electrostáticas (ESD) em ambientes onde são manuseados componentes electrónicos sensíveis.

ANSI/ESD S20.20, publicada pela Associação de Descargas Electrostáticas(ESDA), define o quadro para o estabelecimento de um programa de controlo das descargas electrostáticas, que é seguido pelos Estados Unidos e pela maioria dos países da América do Norte. Em contrapartida, a norma IEC 61340-5-1, desenvolvida pela Comissão Eletrotécnica Internacional (CEI), centra-se nos requisitos básicos para a proteção eletrostática dos dispositivos electrónicos. Os países europeus, japoneses e muitos países asiáticos tendem a implementar as normas IEC.

Principais diferenças entre a ANSI ESD S20.20 e a IEC 61340-5-1

ItemIEC 61340-5-1ANSI/ESD S20.20
Requisitos de resistência de ligação à terraResistência do sistema de correia de pulso: 7,5×10⁴ Ω - 3,5×10⁶ ΩResistência do sistema de correia de pulso: < 3.5×10⁷ Ω
Limite de tensão do corpo humano±100V (para cenários de eletrónica sensível)±100V (requisito típico)
Métodos de ensaioDiferenças nos parâmetros e métodos específicos (por exemplo, ensaio de resistência do pavimento EPA)Procedimentos de ensaio mais rigorosos (por exemplo, requisitos de certificação de equipamentos)
Requisitos de certificaçãoConformidade frequentemente auto-declaradaNormalmente requer certificação de terceiros (por exemplo, combinada com auditorias ISO 9001)

O que é o símbolo ANSI ESD?

Símbolo ANSI ESD refere-se a símbolos normalizados definidos pelo ANSI/ESD S8.1 que são utilizados para comunicar requisitos de sensibilidade e proteção contra descargas electrostáticas (ESD). Estes símbolos ajudam a identificar componentes, dispositivos ou ambientes que requerem precauções ESD. Existem dois símbolos principais:

Símbolo de suscetibilidade ESD
Símbolo de proteção ESD

1. Símbolo de suscetibilidade ESD

  • Objetivo: Indica itens ou componentes que são sensíveis a descargas electrostáticas (por exemplo, peças electrónicas).
  • Conceção:
    • triângulo negro num fundo amarelo.
    • Dentro do triângulo:
      • mão que alcança um componente (por exemplo, circuito integrado).
      • cortar a mãoindicando "não tocar" sem uma proteção ESD adequada.
    • O texto "Suscetibilidade a ESD" ou "Sensível a ESD" pode acompanhar o símbolo.

2. Símbolo de proteção ESD

  • Objetivo: Identifica materiais, ferramentas ou áreas concebidas para fornecer proteção ESD (por exemplo, estações de trabalho ligadas à terra, embalagens antiestáticas).
  • Conceção:
    • triângulo negro num fundo amarelo.
    • Dentro do triângulo:
      • arco de proteção (representando a blindagem).
      • mão que alcança o arcosimbolizando a proteção.
    • Pode ser incluído o texto "Proteção ESD".

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