چگونه نوار چسب ESD را به درستی اعمال کنیم؟

سلام به همه، من جیک هستم، و بیایید به تعقیب و گریز ادامه دهیم—اگر با مواد حساس ESD (تخلیه الکترواستاتیک) کار می کنید، می دانید که استفاده از هر نواری دستوری برای فاجعه است. من بیش از 8 سال است که نوار چسب ESD را می‌فروشم و همه آن را دیده‌ام: مردمی که رول‌های تصادفی را از اتاق انبارشان می‌گیرند، به آن‌ها سیلی می‌زنند و بعد تعجب می‌کنند که چرا بردهای مدارشان سرخ می‌شود. امروز، من دقیقا نحوه اعمال نوار چسب ESD را به درستی توضیح می‌دهم - بدون اصطلاحات فانتزی، فقط چیزهایی که از طرف شخصی که در بازی بوده و کارهای نادرست زیادی را برطرف کرده است، کار می‌کند.

اول از همه، اجازه دهید یک چیز را واضح بگوییم: نوار ESD نوار معمولی نیست. این مانند نوار بسته بندی که برای جعبه های حمل و نقل استفاده می کنید نیست، و قطعاً نوار پوششی نیست که هفته گذشته از فروشگاه سخت افزار برداشتید. نوار معمولی استاتیک ایجاد می‌کند و به این ترتیب یک میکروتراشه 10 هزار دلاری را قبل از اینکه آن را لحیم کنید خراب می‌کنید. نوار ESD به گونه ای طراحی شده است که به طور ایمن از استاتیک خارج شود، اما فقط در صورتی که از آن درست استفاده کنید. سه‌ماهه گذشته مشتری‌ای به من مراجعه کرد و گفت که کل دسته نیمه‌رساناهای آن‌ها از کار افتاده است، زیرا فن‌آوران آن‌ها از نوار عمومی برای نگه داشتن قطعات در طول آزمایش استفاده می‌کنند. معلوم شد، آنها حتی نمی دانستند که وجود دارددرست استراه برای اعمال نوار ESD-ykes. دقیقاً به همین دلیل است که این را می نویسم: برای اینکه این اتفاق برای شما رخ ندهد.

بیایید با کار آماده سازی شروع کنیم زیرا نمی توانید آن را روی هر سطحی باز کنید و بچسبانید. ابتدا سطحی را که نوار را روی آن اعمال می کنید بررسی کنید. آیا تمیز است؟ مانند،واقعاتمیز کردن کثیفی، روغن، بقایای نوار قدیمی - همه اینها توانایی چسبندگی نوار و مهمتر از آن خاصیت اتلاف ساکن آن را مختل می کند. اگر روی PCB (برد مدار چاپی) گریس وجود داشته باشد، نوار تماس مناسبی برقرار نمی کند، بنابراین استاتیک نمی تواند در جایی که لازم است حرکت کند. توصیه می‌کنم از ایزوپروپیل الکل (۹۰ درصد یا بالاتر) و دستمال‌های بدون پرز استفاده کنید—بدون حوله کاغذی، الیاف کمی باقی می‌گذارند که باعث ایجاد مشکلات ساکن خود می‌شود. آن را در یک جهت پاک کنید، جلو و عقب نمالید و بگذارید کاملاً در هوا خشک شود. اگر بعد از تمیز کردن با دستان برهنه سطح را لمس کردید، فقط مواد استاتیک را روی آن قرار دهید - در حین آماده‌سازی از دستکش ESD استفاده کنید.

بعد، انتخاب کنیددرست استنوار ESD برای کار. همه نوارهای ESD یکسان نیستند و استفاده از نوع نادرست تمام هدف را از بین می برد. برای مثال، اگر مناطق امن ESD را روی یک طبقه یا میز کار علامت‌گذاری می‌کنید، به نوار هشدار ESD نیاز دارید—روشن است، خاصیت استاتیکی مناسبی دارد و برای نگه‌داشتن در مناطق پرتردد ساخته شده است. ما مشتریانی داشته‌ایم که از نوار هشدار معمولی استفاده می‌کنند و بعد تعجب می‌کنند که چرا منطقه آنها واقعاً ایمن نبوده است. اگر با قطعاتی کار می‌کنید که باید بعداً برداشته شوند، نوار آزاد شونده UV کلاچ است - می‌توانید آن را بمالید، قطعات را بردارید و سپس با نور UV آن را بچسبانید تا نوار به راحتی جدا شود بدون اینکه بقایایی باقی بماند. برای مشاغلی که به مقاومت در برابر حرارت نیاز دارید، نوار چسب مقاوم در برابر شعله غیرقابل مذاکره است، به خصوص اگر در نزدیکی ایستگاه های لحیم کاری کار می کنید. نوار انتقال حرارت دو طرفه برای نصب قطعات حساس به ESD که به چسبندگی قوی نیاز دارند عالی عمل می‌کند و نوار سیلیکونی برای سطوح ظریفی که نمی‌خواهید اثر چسبنده‌ای باقی بمانید، عالی است. مجبور شدم مشتریانی را که می‌خواستند از نوار سیلیکونی برای نگه‌داشتن قطعات فلزی سنگین استفاده کنند دور کنم - فقط استحکام کششی ندارد و در نهایت ناامید می‌شوند. اون پسر نباش

در حال حاضر، مرحله برنامه واقعی. اینجا جایی است که بیشتر مردم به هم می ریزند. وقتی نوار ESD را باز می‌کنید، آن را خیلی سفت نکشید. صبر کن، صبر کن - چرا؟ کشش نوار باعث ایجاد استاتیک می شود، درست است؟ زیرا اصطکاک کشش باعث ایجاد بار می شود و اگر این بار نتواند از بین برود، مستقیماً به هر چیزی که به آن چسبیده اید وارد می شود. من بارها این اتفاق را دیده‌ام: تکنسین‌ها نوار را تا جایی که می‌توانند محکم می‌کشند تا آن را صاف کنند، سپس قطعه آنها 5 دقیقه بعد کوتاه می‌شود. در عوض، نوار را به اندازه کافی در جایی که نیاز دارید باز کنید، آن را با یک تیغه پلاستیکی یا قیچی ایمن ESD ببرید.نهقیچی های فلزی، آن ها می توانند جرقه بزنند – و سپس آن را به آرامی روی سطح قرار دهید، از یک طرف شروع کنید. آن را به یکباره زمین نگذارید و سپس صاف نکنید - از وسط به سمت بیرون کار کنید، به این ترتیب از به دام افتادن حباب های هوا جلوگیری کنید. حباب های هوا در زیر نوار بد هستند زیرا نقاط ضعیفی ایجاد می کنند که در آن مواد ساکن نمی توانند به طور یکنواخت از بین بروند و باعث می شوند که نوار زودتر کنده شود.

هنگامی که نوار را صاف می کنید، از یک غلتک پلاستیکی استفاده کنید، نه از دست خود. دستان شما دارای روغن و روغن های پوستی هستند که می توانند چسب را به مرور زمان تجزیه کنند، به علاوه حتی اگر دستکش می پوشید، ممکن است دستان شما همچنان دارای بار ساکن اندکی باشند. یک غلتک دستی پلاستیکی کوچک (معمولاً 1 اینچ یا 2 اینچ عرض) ارزان است و کاملاً کار می کند. با فشار ثابت و یکنواخت از یک سر به سر دیگر بغلتانید - آنقدر فشار ندهید که نوار را تغییر شکل دهید، فقط به اندازه ای که به درستی به سطح بچسبد. برای لبه‌ها، مطمئن شوید که آنها را محکم فشار داده‌اید - لبه‌های شل جایی هستند که گرد و غبار وارد می‌شود، و همچنین جایی که نوار ممکن است کنده شود و محافظ ESD شما لکه‌دار بماند.

صبر کنید، وقتی نوار را روی سطوح عمودی می‌زنید چطور؟ مثلاً اگر از نوار ESD برای ثابت نگه داشتن دسته سیم روی دستگاه استفاده می‌کنید. همان قانون صدق می کند: آن را محکم نکشید. از بالا شروع کنید، 1/4 اینچ اول را به آرامی به سمت پایین فشار دهید، سپس به سمت پایین حرکت کنید و در حین حرکت غلت بزنید. اگر آن را به صورت عمودی بکشید، جاذبه به علاوه کشش باعث می شود که نوار از سطح جدا شود و شکاف ایجاد کنید. وقتی نوار ESD را روی میز کار خودم در خانه نصب کردم، این را به سختی یاد گرفتم - آن را خیلی سفت کشیدم و بعد از یک هفته جدا شد. حالا من این کار را درست انجام می دهم و 2 سال است که وجود دارد.

اشتباه بزرگ دیگر: چسباندن نوار روی نوار دیگر. چه نوار ESD باشد و چه نوار معمولی، قرار دادن یک لایه روی لایه دیگر مانعی ایجاد می کند که استاتیک نمی تواند از آن عبور کند. اگر به ضخامت بیشتری نیاز دارید، نوار ESD ضخیم تری بخرید یا تک لایه ها را بمالید. نوار دو لایه ممکن است قوی تر به نظر برسد، اما اتلاف استاتیک را از بین می برد. من سال گذشته یک مشتری داشتم که این کار را برای یک محفظه سفارشی انجام داد و تست ESD آنها ناموفق بود زیرا لایه‌های نوار مسیر ثابت را مسدود می‌کردند. برای آنها هزاران هزینه در کار مجدد داشته باشید - بدون سرگرمی.

ذخیره سازی قبل از استفاده چطور؟ اگر فوراً از نوار چسب استفاده نمی کنید، آن را در یک کامیون داغ یا یک کمد نگهداری خفه نگذارید. اگر نوار ESD در معرض دماهای شدید (بالاتر از 120 درجه فارنهایت یا کمتر از 40 درجه فارنهایت خبر بدی است) یا رطوبت بالا، خاصیت چسبندگی آن به هم می‌خورد. من رول های یدکی خود را در یک کابینت با آب و هوا نگه می دارم و به همه مشتریانم همین را می گویم. اگر نوار شما به مدت یک ماه در یک انبار گرم قرار داشته است، قبل از استفاده از آن، اجازه دهید به مدت 24 ساعت به دمای اتاق عادت کند - در غیر این صورت چسب درست نمی‌چسبد و خاصیت استاتیکی آن کار نمی‌کند.

اکنون، بررسی های پس از درخواست. شما نمی توانید فقط نوار را بچسبانید و آن را انجام دهید. آن را تست کنید تا مطمئن شوید کار می کند. ابتدا یک بررسی بصری انجام دهید: آیا تمام لبه ها مهر و موم شده اند؟ آیا حباب هوا وجود دارد؟ هیچ شکافی؟ اگر چنین است، فوراً آنها را تعمیر کنید - منتظر نمانید تا مشکلی پیش بیاید. دوم، اگر یک متر ESD دارید (باید)، مقاومت سطح نوار را تست کنید. باید بین 10^6 و 10^12 اهم بخواند - اگر خارج از این محدوده باشد، نوار معیوب است یا آن را اشتباه اعمال کرده اید. اگر متر ندارید، یک آزمایش سریع با مچ بند ESD انجام دهید تا مطمئن شوید که سطح شارژ نمی شود. مچ بند را روی سطح چسب زده شده بکشید—اگر ضربه ایستا شدید، نوار کار نمی کند.

و در اینجا یک نکته حرفه ای وجود دارد: از نوار ESD دوباره استفاده نکنید. حتی اگر به نظر می رسد که در شکل کامل است، خواص استاتیکی چسب پس از یک بار استفاده کاهش می یابد. من دیده ام که فناوران یک تکه نوار ESD را جدا می کنند و دوباره آن را روی قسمت دیگری می گذارند - 9 بار از 10، آن قسمت خراب می شود. نوار ESD در مقایسه با قطعاتی که با آن کار می کنید ارزان است، بنابراین فقط هر بار از یک رول جدید استفاده کنید.

صبر کنید، بیایید در مورد سناریوهای رایج صحبت کنیم زیرا می دانم که این چیزی است که شما به آن اهمیت می دهید. اگر نواحی ایمن ESD را در محل کار علامت‌گذاری می‌کنید، از نوار هشدار ESD استفاده کنید—مطمئن شوید که آن را به گونه‌ای بمالید که صاف و بدون چین و چروک باشد، زیرا چین و چروک می‌تواند باعث شود که افراد علائم را از دست بدهند. اگر در حال انجام یک نمونه اولیه هستید که باید بعداً قطعات را جدا کنید، نوار قابل رها شدن UV بهترین گزینه شماست - فقط به یاد داشته باشید که قبل از کندن آن را برای مدت زمان توصیه شده (معمولاً 10-5 دقیقه) در معرض نور UV قرار دهید، بدون نور آن را جدا نکنید. برای کارهای لحیم کاری، نوار چسب مقاوم در برابر شعله ضروری است، زیرا نوار معمولی ESD ممکن است زمانی که آهن لحیم کاری نزدیک است ذوب شود. نوار انتقال حرارت دو طرفه برای نصب PCB ها روی قاب های فلزی عالی عمل می کند - فقط مطمئن شوید که ابتدا هر دو طرف فلز و PCB را تمیز کرده اید، بدون میانبر. و اگر با قطعات ظریف و انعطاف پذیر مانند حسگرهای لایه نازک کار می کنید، نوار سیلیکونی حیوان خانگی عالی است زیرا وقتی آن را جدا می کنید، چسبنده باقی نمی ماند.

بگذارید یک داستان سریع برای رانندگی این خانه بیان کنم. یکی از مشتریان من در صنعت هوافضا ماه گذشته وحشت زده با من تماس گرفت - دسته جدید قطعات اویونیک آنها همگی در تست ESD شکست خورده بودند و مجبور شدند آنها را ظرف یک هفته تحویل دهند. معلوم شد، فن‌آوران آن‌ها از نوار ESD استفاده می‌کردند اما آن را با قیچی فلزی می‌کشیدند و محکم می‌کشیدند. ما دوباره همه قطعات را با تکنیک صحیح اعمال کردیم - قیچی پلاستیکی، بدون کشش بیش از حد، سطوح تمیز - و آنها تست بعدی را سپری کردند. آنها 50 هزار دلار در کار مجدد صرفه جویی کردند و اکنون یک مشتری مکرر هستند. به همین دلیل این چیزها مهم است.

قبل از پایان، اجازه دهید نکات کلیدی را مرور کنیم تا مجبور نباشید کل این مطلب را دوباره بخوانید: 1) سطح را طوری آماده کنید که قطعات شما به آن بستگی دارد (زیرا این کار را انجام می‌دهند - با ایزوپروپیل، بدون پرز، خشک شدن در هوا). 2) نوار ESD مناسب را برای کار انتخاب کنید—اولین رول را نگیرید. از نوار هشدار ESD برای مناطق، قابل رها شدن UV برای قطعات قابل جابجایی، بازدارنده شعله برای لحیم کاری، انتقال حرارت دو طرفه برای نصب، و نوار سیلیکونی حیوان خانگی برای سطوح ظریف استفاده کنید. 3) به آرامی، بدون کشش، از وسط شروع کنید، با یک غلتک پلاستیکی صاف کنید. 4) بدون دو لایه، بدون اعمال بر روی نوار قدیمی. 5) نوار را به درستی نگهداری کنید، قبل از استفاده آن را عادت دهید. 6) بعد از استفاده آن را تست کنید.

اگر سؤالی دارید که کدام نوار برای پروژه شما مناسب است، یا اگر به قیمت عمده نیاز دارید، به من سر بزنید - ما با انواع صنایع، از استارتاپ ها گرفته تا شرکت های بزرگ کار می کنیم، و ما فقط نوار نمی فروشیم، ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم قطعات خود را خراب نکنید. بدون فشار، فقط توصیه واقعی از طرف کسی که مدت زیادی در این زمینه بوده است.

مراجع

1. انجمن ESD (2021). استاندارد برای حفاظت از اقلام حساس به تخلیه الکترواستاتیک - الزامات عمومی. ANSI/ESD S20.20.
2. دستورالعمل های صنعت نوارهای تخصصی. (2022). استفاده صحیح از نوارهای چسب استاتیک - اتلاف کننده برای مصارف صنعتی. سازمان بین المللی استاندارد (ISO) 18589.
3. بهترین شیوه های تعمیر و جابجایی قطعات الکترونیکی. (2023). موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) 1107-2020.