IEC 61340-5-1 er for nylig blevet opdateret, og vi vil i denne artikel highlighte de mest relevante ændringer, der er sket i forhold til den gamle standard. HIN A/S er klar til at levere måleudstyr og forbrugsmaterialer, som opfylder den nye standard
Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 7 – 2025 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)
Af Brian Nielsen, produktspecialist, ESD, HIN A/S
Standarder er sjældent statiske. Der sker en løbende udvikling af standarderne samt de regler og certificeringer, der naturligt følger i kølvandet på de nye standarder. Det gælder også inden for ESD-beskyttelse, som mange nok har et forhold til i forbindelse med ESD-sikrede arbejdspladser, gulve og lignende, foruden naturligvis teststationer, der er kendt overalt inden for udvikling og produktion af elektronik.
Der er nu kommet nyt til inden for ESD-beskyttelsen: Ligesom i den amerikanske standard, ANSI ESD 20.20, har også IEC 61340-5-1 fået tilføjet en standard for emballage, hvilket betyder, at denne produktgruppe nu også skal indgå i virksomhedens ESD-kontrol. Standarden opstiller grænseværdier for ledende/dissipative (afledende) materialer, og der er nu også en separat tabel for ESD-poser.
De tiltag, som virksomheder foretager i ESD-sikrede zoner, kan som sådan betyde, at følsomme komponenter ikke nødvendigvis behøver ekstra sikker indpakning, når de befinder sig i de ESD-sikrede zoner. Udfordringen opstår, når de skal transporteres ind eller ud af zonerne. Vi vil hos HIN A/S altid anbefale, at man også i ESD-sikre zoner benytter en form for ESD-emballage, da det vil kræve et næsten (og nok kun teoretisk-) perfekt ESD-område for at kunne se bort fra ESD-emballagen. Disse forhold betyder også, at dissipative/afledende løsninger som for eksempel Pink Polly ikke kan anbefales, når vi taler om transport eller opbevaring uden for ESD-zonerne. Her vil vi altid anbefale de ledende materialer eller ESD-poserne.
Test for øget sikkerhed
Et oplagt spørgsmål vil selvfølgelig være, hvordan man så tester, om en valgt emballage lever op til standarden? Det er netop beskrevet i IEC TS 61340-5-4. Den mest benyttede metode er en overflademåling (og man skal huske, at poser skal testes både indvendigt og udvendigt). Et egnet apparat vil være en overfladetester med enten to løse prober eller en topunktsprobe, som vist på billedet i denne artikel.
Når testen skal udføres, er det vigtigt, at det objekt, man ønsker at teste, bliver placeret på en isoleret overflade for at sikre den mest nøjagtige måling. Det kunne typisk være en jordet ESD-måtte på et bord. Hvis man til målingen benytter to løse prober, placeres den ene centralt på emballagen og den anden så tæt på et hjørne som muligt. Benytter man derimod topunktsproben, skal man måle i centrum af materialet. Testen udføres herefter, og kravet er en overflademodstand, som er mindre end 1,0 x10^6 Ωm.
Product qualification eller compliance verification?
IEC 61340-5-1 indeholder i øvrigt to forskellige standarder, hvor den ene drejer sig om ”product qualification”. Det er kort forklaret de tests, der skal til, for at en producent kan synliggøre, at et givent produkt vil leve op til specifikationerne i standarden. ”Compliance verification” er derimod spørgsmålet om, hvorvidt produktet lever op til 61340-5-1, når det bliver benyttet i virksomheden – og at virksomheden har valgt at følge standarden.
Forskellen ligger ikke så meget i de værdier, som produktet skal leve op til, men mere i de test som skal udføres. Derfor er der også forskelle i testbeskrivelserne, når man taler om enten product qualification eller compliance verification.
Netop i forhold til product qualification er der sket en stramning af testmetoderne, så de skal kunne dokumenteres mere grundigt end i den tidligere standards specifikationer. Det gælder både for selve udførelsen og de forhold – som for eksempel luftfugtighed – der har været gældende under testen.
Som slutkunde hos en EMS- eller OEM-virksomhed betyder opgraderingen af IEC 61340-5-1, at man har en dokumenteret garanti for, at købte elektronikprodukter har fulgt den maksimale ESD-beskyttelse under både fremstilling og transport. Det giver derfor mening at kræve overholdelse af både standard og den tilhørende dokumentation, hvis producenterne lever op til – og overholder – den nye standard for ESD, IEC 61340-5-1. HIN A/S kan levere det måleudstyr og de forbrugsmaterialer, som sikrer, at elektronikvirksomheder lever op til de nyeste krav for ESD-beskyttelse.
FAKTABOKS
ESD-sikring og en god 6-punktsplan
Mange ESD-skader opstår ofte, uden vi overhovedet opdager det. Mennesker fornemmer ikke afladninger lavere end 3000 volt. En afladning skal være på mindst 5000 volt, før man visuelt vil kunne opleve en egentlig gnist. De mest følsomme komponenter kan dog blive beskadiget ved spændinger så lave som 30V. Mange almindeligt anvendte komponenter er modtagelige for spændinger på mellem 100 og 200 volt – og kan potentielt beskadiges, hvis de bliver udsat for de spændinger. For at sikre ESD-beskyttelsen er det vigtigt, at virksomheden har en ESD-plan. Derfor anbefales følgende 6-punktsplan:
1. Kontrolplan: En kontrolplan skal inkludere produktfølsomhedsniveauer, ESD-beskyttelsesniveau, daglige rutiner, og vedligeholdelsesprocedurer.
2. Gulve: Et jordet ESD-gulv eller måtter i EPA (EPA = ESD Protected Area) er et minimumskrav.
3. Møbler/arbejdspladser: Alle møbler i EPA skal jordforbindes.
4. Personale: Håndledsbånd er den mest effektive måde til at jordforbinde folk, der arbejder i EPA.
5. Opbevaring: Gem komponenter i deres originale pakker, minimer transport og bevægelser. Er dette ikke muligt, skal der bruges ESD-poser eller kasser.
6. Rengøring og test: Regelmæssig rengøring med ESD-rengøringsmiddel i EPA opretholder ESD-beskyttelsen. Brug adgangskontrol til EPA som en rutine.
Billedtekster:
1: En måling med topunktsprobe viser overflademodstanden i en emballage. Det er en enkel måde at sikre sig, at emballagen overholder specifikationerne i den nu opgraderede standard for ESD-sikring af emballage, IEC 61340-5-1.
2: Tabel over krav til ESD-poser, som bruges inden for elektronikproduktionen.
