Wat is de norm ANSI/ESD s20.20?
Figuur 1: Een PLC heeft meestal een ANSI/ESD s20.20-certificering om bescherming tegen elektrostatische ontlading te garanderen, wat de industriële betrouwbaarheid verhoogt.
De norm ANSI/ESD s20.20 is een richtlijn om elektronische onderdelen te beschermen tegen statische elektriciteit. Het is goedgekeurd door de Electrostatic Discharge Association (ESDA) en het American National Standards Institute (ANSI). Deze norm verbetert de kwaliteit en levensduur van elektronische producten door schade door statische elektriciteit te voorkomen. Het wordt vaak gebruikt met voorwerpen zoals printplaten en halfgeleiders, die door kleine hoeveelheden statische elektriciteit ernstig beschadigd kunnen raken.
ANSI/ESD s20.20 overzicht
Deze standaard werd in 1999 gecreëerd door de ESDA. Het is gemaakt om elektrostatische ontlading (ESD), die elektronische onderdelen kan beschadigen, te helpen voorkomen. Het werd een Amerikaanse nationale norm in november 1999. Sindsdien is het verschillende keren bijgewerkt om gelijke tred te houden met veranderingen in elektronische technologie en praktijken. De meest recente versie is ANSI/ESD S20.20-2021.
Hoe ESD optreedt
ESD treedt op wanneer twee voorwerpen met verschillende elektrische ladingen rechtstreeks met elkaar in contact komen of dicht genoeg bij elkaar komen om een elektrische stroom van het ene naar het andere voor te laten komen. Dit gebeurt vaak wanneer voorwerpen tegen elkaar worden gewreven, waardoor elektronen bewegen en een onbalans van elektrische ladingen ontstaat. ESD wordt bijvoorbeeld in het dagelijks leven ervaren als een statische schok na het lopen op een tapijt en het aanraken van een metalen deurknop.
In de context van elektrische producten kan ESD optreden tijdens het productie-, test-, verzend- of verwerkingsproces. Als bijvoorbeeld een geladen werknemer of gereedschap een gevoelig elektronisch onderdeel aanraakt, kan de plotselinge stroom ESD veroorzaken.
ESD beperken
De norm ANSI/ESD s20.20 biedt een uitgebreid kader voor het opstellen, implementeren en onderhouden van een preventieprogramma voor elektrostatische ontlading. Hier volgen enkele belangrijke strategieën voor risicobeperking die in de standaard worden beschreven:
- Systemen voor aarding/potentiaalvereffening: Alle geleidende onderdelen, apparatuur en mensen in een ESD-beschermde ruimte (EPA) moeten worden verbonden of elektrisch worden aangesloten en geaard. Dit zorgt ervoor dat alle voorwerpen in het gebied dezelfde elektrische lading of potentiaal hebben.
- ESD-beschermde gebieden (EPA's): Gevoelige componenten moeten worden gehanteerd en opgeslagen in speciale ruimtes die vrij zijn van materialen en processen die statische elektriciteit genereren. Deze gebieden moeten gemarkeerd en gecontroleerd worden (Figuur 2).
- Verpakking en materiaalverwerking: ESD-gevoelige items moeten worden ingesloten in statische beschermende materialen en het transport van deze items rond en buiten de EPA moet gebeuren in ESD-beschermende verpakking.
- Personeelstraining: Al het personeel dat omgaat met ESD-gevoelige voorwerpen moet een trainings- en bewustwordingsprogramma volgen om inzicht te krijgen in de potentiële risico's en de juiste hanteringsprocedures.
- Controle op naleving: Er moeten regelmatig audits en controles van de apparatuur worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat het ESD-controleprogramma voortdurend wordt nageleefd.
- ESD-onderdelen: Gebruik van items zoals ESD-veilige werkoppervlakken, kleding, polsriemen, schoeisel en vloermaterialen om het ontstaan van statische elektriciteit te verminderen en veilige paden te bieden voor het afvoeren van ladingen.
Figuur 2: ESD-beschermde gebieden moeten duidelijk gemarkeerd worden.
ANSI/ESD s20.20 gecertificeerde producten
De ANSI/ESD s20.20 certificering wordt over het algemeen toegepast op het niveau van de organisatie of faciliteit. Individuele producten kunnen echter aantonen dat ze voldoen aan de norm door middel van het juiste ontwerp, de juiste productie en de juiste verwerkingsprocedures.
Om een product te laten voldoen aan de norm, kan het tijdens de productie de volgende stappen doorlopen:
- Productontwerp: Het product moet worden ontworpen met bescherming tegen elektrostatische ontlading in gedachten. Dit kan inhouden dat er ESD-beschermende materialen worden gebruikt en dat er ontwerpkenmerken worden ingebouwd die het risico op ESD helpen verminderen.
- Productieproces: Het product moet worden vervaardigd in een fabriek die een ESD-controleprogramma heeft geïmplementeerd op basis van ANSI/ESD s20.20. Dit zorgt ervoor dat de blootstelling van het product aan ESD tijdens het hele proces tot een minimum wordt beperkt.
- Product testen: Eenmaal gefabriceerd moet het product getest worden om er zeker van te zijn dat het voldoet aan de eisen van de norm. Dit kan betekenen dat het product wordt blootgesteld aan verschillende niveaus van elektrostatische ontlading om te zien hoe het presteert.
- Verpakking en verwerking: Het product moet worden verpakt en behandeld op een manier die voldoet aan de norm. Dit omvat meestal ESD-beschermende verpakking en ESD-veilige hanteringsprocedures.
- Documentatie: Het bedrijf moet alle stappen documenteren die zijn genomen om ervoor te zorgen dat het product voldoet aan de norm. Dit omvat registraties van de ontwerp- en fabricageprocessen, testresultaten en verpakkings- en behandelingsprocedures.