Termen en begrippen van ESD verklaard!
Het doel van deze pagina
Het doel van deze pagina is om in een enkel overzicht de verklaring van veelgebruikte (Engelse) termen en begrippen van ESD en ESD-preventie op te kunnen zoeken! De termen en begrippen zijn alfabetisch geordend en direct in het Nederlands verklaard en toegelicht!
Aardaansluitpunt
De term aardaansluitpunt duidt op een gemeenschappelijk elektrisch nulpunt, letterlijk verbonden met een aardpunt waardoor een tekort of overschot op het "aardaansluitpunt" niet gehandhaafd kan blijven.
Anode
Term anode: positieve aansluiting, de plus van bijvoorbeeld een diode.
ANSI/ESD S20.20-2007 ESD-standard
ANSI ESD-standaard S20.20 om een preventieplan te kunnen ontwikkelen voor de bescherming van ESD-gevoelige elektronica. In deze ESDA (Electrostatic Discharge Association) standard zijn ESD-preventietechnieken en maatregelen genormaliseerd die de kwaliteit en uitwisselbaarheid van elektronica bevorderen. De inhoud van deze standaard komt vrijwel overeen met de IEC/EN/NEN 61340-5-1 standaard.
Antistatisch
Term antistatisch: elektrostatische oplading verminderend of low tribo Charging. Meestal een chemische oppervlaktebehandeling die op termijn door verdroging niet permanent is. Antistatisch behandelde verpakking is geschikt voor eenmalig gebruik. De antistatische eigenschap berust niet op een effect van elektrische weerstand en heeft ook geen afschermende werking tegen elektrostatische velden. Meer informatie over antistatische eigenschappen.
ATEX
In ATEX-omgevingen (ATmosphères EXplosives), zoals die in de petrochemie, poederstof, kruit- en vuurwerkfabrieken kan een ESD direct grote gevolgen hebben.
Bestückte printplaat
Printplaat die bestückt is (voorzien van) onderdelen. Het (voor ESD) meest kwetsbaarste onderdeel bepaalt de totale gevoeligheid van de printplaat.
BIP
Built In Protection, ingebouwde beschermingscircuits. Deze verhogen de ESD-doorslagwaarde van componenten en zijn dus zeer nuttig. ESD-preventie blijft wel nodig.
CBM-ESD of CBE-ESD
Charged Board Model, rekenkundig theoretisch vervangingsschema van een door een opgeladen printkaart veroorzaakte ESD-vereffeningsstroom. Lijkt sterk op een CDM-ESD maar met een veel grotere elektrische capaciteit. Ook wel CBE Charged Board Event genoemd.
CDM-ESD
Charged Device Model, rekenkundig theoretisch vervangingsschema van een door een opgeladen onderdeel veroorzaakte ESD-vereffeningsstroom.
Deel-EPA (partial EPA)
Een ruimte die gesplitst is in een EPA-deel en een deel waar geen (of geen toegankelijke) elektronica wordt gebruikt. In sommige situaties wordt er onderscheid gemaakt tussen elektronica met een bijzondere status (die bij uitval tot verstrekkende problemen kan leiden), en elektronica waarvan eventuele uitval geen probleem vormt. Deze situatie kan gemakkelijk tot verwarring leiden. Zie verder: EPA
EES of Extremely Electrostatic Sensitive items
zie (Extreem) ESD-gevoelige componenten)
(Extreem) ESD-gevoelige componenten
Van een aantal componenten-technologiëen is bekend dat deze bijzonder of zelfs extreem gevoelig kunnen zijn voor de gevolgen van statische elektriciteit: ESD. Op componentniveau zijn er in diverse laboratoria proefnemingen volgens genormaliseerde procedures uitgevoerd, waarbij de ESD-gevoeligheid van elektronische componenten per gevoeligheidsklasse in rapportages werd vastgelegd. De groep ESD-gevoelige elektronische componenten valt op door zeer snelle schakeltijden gecombineerd met bijzonder geringe afmetingen van de interne structuurtjes en diëlectrica. Een overzicht van bijzonder ESD-gevoelige componenttechnologiën is te vinden in het overzicht: Welke elektronica-componenten zijn extreem tot zéér gevoelig voor ESD?
Uitleg over de norm voor het hanteren van EES volgens: SEMI document E163.
Elektronica
Elektronentechniek. Elektronica bestaat uit een verzameling (elektronische) componenten die meestal op een printplaat zijn aangebracht en daardoor gestructureerd met elkaar zijn doorverbonden tot een werkend geheel. De printplaat of printplaten worden in een behuizing gemonteerd en zijn zo aanrakingsvrij en bovendien aan het oog onttrokken. ESD-gevoelige elektronica vind je tegenwoordig in bijna alle apparaten, bijvoorbeeld: PC, muis, toetsenbord, radio, tv etc. In welke elektronische apparatuur kunnen we al dan niet extreem ESD-gevoelige elektronische componenten aantreffen?
Elektronische componenten
Actieve elektronische componenten zoals transistors en IC's kunnen spanningen of stromen versterken of bewerken. Passieve elektronische componenten zoals weerstanden en condensators kunnen dat niet. Andere voorbeelden van actieve componenten of halfgeleiders zijn: diode, LED en laser.
Elektroscoop
Met een elektroscoop kun je statische elektriciteit aantonen. Een elektroscoop is een apparaatje om elektrische lading aan te tonen. Het bestaat voornamelijk uit twee reepjes zeer dunne koperfolie die beide op een geleider zijn gemonteerd. Meer informatie over de Elektroscoop
Elektrostatica
Elektrostatica is de leer van elektriciteit in rust (statische elektriciteit). In de elektrostatica worden de eigenschappen van elektrostatische ladingen bestudeerd. Statica is afgeleid van het Griekse staticos, wat in evenwicht betekent.
Elektrostatische inductie of influentie
Influeren - beïnvloeden. Opheffing van het elektrische evenwicht in een geïsoleerde geleider door een in de nabijheid gebracht elektrisch opgeladen object. Dit verschijnsel is aan te tonen met een elektrostatische veldsterktemeter of een elektroscoop.
Elektrostatische ontlading
Een elektrische vonk, zie ESD.
EMI
Elektromagnetische interferentie of EMI. Elke ESD-puls wekt o.a. een elektromagnetisch veld op. Doordat een ESD ontlading een zeer snel verschijnsel is met een zeer steile ontlaadcurve, loopt het frequentiespectrum van een ontlading vaak door tot in het GHz gebied! Het hierbij opgewekte EMI-veld kan elektronische apparatuur storen.
EPA
Electrostatic Discharge Protected Area. Gemarkeerde ESD-preventieve (technische) ruimte waar het ontstaan van statische elektriciteit tot het minimum wordt beperkt. Uitsluitend toegankelijk voor ESD-gecertificeerden en bezoekers onder toezicht. Het binnenbrengen van voorwerpen die elektrostatische ladingen (kunnen) bevatten is aan regels gebonden. Meer info over de EPA
ESD
ESD is de afkorting van Electro Static Discharge of in goed Nederlands: Elektrostatische ontlading. ESD ontstaat als een door tribo-charging opgeladen object (zoals een bewegend mens) met een ander geleidend object (zoals een printplaat) in contact komt. In het kort: eigenlijk is ESD een door statische elektriciteit veroorzaakte razendsnelle miniatuurvonk. Door de snelheid van die vonk bereikt de bijbehorende elektrische stroom (ondanks de geringe energie-inhoud) een piekwaarde die elektronica gemakkelijk kan beschadigen. Wat is ESD in detail?
ESD-jas
Als extra beveiligingsmaatregel bedoelde geprepareerde jas waardoor een afschermende functie tegen de elektrostatische velden van de kleding ontstaat. Deze afschermende functie berust op het kooi-van-Faraday-effect. Een kooi van Faraday heeft geen aarding nodig. Daarom zijn de meeste ESD-jassen niet voorzien van aardingsaansluitingen. Uiteraard blijft het wel belangrijk dat de persoon in kwestie tijdens de werkzaamheden aan printplaten etc. wel een geaarde polsband draagt! Tijdens de ESD-cursus wordt het effect van zo'n jas "live" gedemonstreerd!
ESD-kernprobleem
De directe aanleiding dat er ESD-preventiecursussen nodig zijn. "De oorzaak van het kernprobleem is dat mensen (kleine) ESD's niet bemerken en dat er vaak in eerste instantie nog niets defect is. Hierdoor nemen mensen die geen ESD-opleiding hebben gehad ESD-preventie soms onvoldoende serieus. De door latente schade aangetaste elektronica komt namelijk pas later (bij de klant) tot uiting." Het is dus essentieel dat iedereen die met elektronica werkt overtuigd is van de noodzaak ESD-veilig te werken! Meer over het ESD-preventie kernprobleem
ESD-mat
Een hoogohmige, ESD-preventieve-mat voorzien van een aard- en polsbandaansluiting. Zie ook: Hoogohmige oppervlakteweerstand.
ESD-meubilair
Voor alle ESD-meubilair geldt dat deze (ook tijdens intensief gebruik) geen elektrostatische ladingen van betekenis kunnen opwekken en contact maken en houden met een geaard aansluitpunt (of een geaard object). Denk bijvoorbeeld aan ESD-meubilair zoals een werktafel waarvan het statisch dissipatieve werkblad aangesloten is op een vast aardpunt, of een ESD-stoel die met de geleidende pootjes op een daarvoor geschikte ESD-vloer staat.
ESD-polsband
Primair aardmiddel om de huid van de mens met aarde door te verbinden zodat elektrostatische ladingen niet kunnen worden opgebouwd. De polsband wordt als een essentieel onderdeel van de ESD-preventie gezien. Meer informatie
ESD-preventie
ESD-preventie is een initiatief om vooraf ESD-risico's met betrekking tot het functioneren van elektronica te minimaliseren. Hiertoe worden maatregelen zoals de aanschaf van ESD-preventieve middelen, aanpassingen in het productie- en installatieproces en gedragsregels ingevoerd. De omvang van de ESD-preventie hangt sterk af van de kwetsbaarheid van de elektronica en de gevolgen van eventuele uitval van die elektronica.
ESD-preventienorm
zie IEC/EN/NEN 61340-5-1: 2007
ESDS
Electrostatic Discharge Sensitive, voor ESD gevoelig component
ESD-schoeisel
Secundair (aanvullend) aardmiddel. Door een te grote overgangsweerstand bij het ontbreken van een laagohmige vloer minder geschikt als primair aardmiddel. Kan ingeval van mobiele functies alleen onder toepassing van een aantal strikte aanvullende condities als primair aardmiddel worden ingezet. De aanwezigheid van een laagohmige vloer en de afwezigheid van niet ESD-veilig zitmeubilair is dan vereist. In verband met de hoge overgangsweerstand van schoeisel kan het testen daarvan uitsluitend onder het volle gewicht (dus staande) via een metalen contactplaat gebeuren!
ESD-schade
Wat zijn de gevolgen van Elektrostatische ontladingen? Door de ESD-stroom slaan deeltjes weg uit de minuscule interne structuurtjes in halfgeleiders zoals IC’s. Vaak blijkt zo'n aangetast component in eerste instantie nog gewoon te werken. Echter na verloop van tijd zorgt de warmteontwikkeling in het beschadigde structuurtje ervoor dat het "doorbrandt". Een bekend voorbeeld van ESD-schade is het niet ESD-veilig plaatsen van onderdelen zoals RAM in een computer waarna pas na enkele maanden "plotseling" fouten optreden.
ESD-stroom
Een veelvoorkomend misverstand is dat het bij ESD om kleine stromen gaat. De aanleiding tot dit misverstand is dat de energie-inhoud van een door tribo charging opgewekte lading relatief gering is. Bij een ESD kunnen stromen tot in het Ampèregebied lopen! Dit komt door de uiterst korte tijd waarin de ontlading plaatsvindt (I=Q/t). De ontladingstijd bevindt zich in het nanosecondengebied. Hierdoor is de energie-inhoud van de ontlading maar enkele Joules en dus in de meeste gevallen niet eens merkbaar voor de mens.
ESD-tester
Een ESD-tester is een apparaatje waarmee iedereen (ook zonder elektro-opleiding) kan controleren of zijn polsband en/of schoeisel in orde is. Voor meer details over: ESD tester
ESD-vloer
Bij de verwerking van elektronica kan een ESD-vloer in combinatie met ESD-schoeisel het ESD-risico - naast het gebruik van een geaarde polsband - aanzienlijk verminderen. Een ESD-vloer bevat een mix van antistatische en (hoogohmige) geleidende eigenschappen. Meer informatie
Geleider
Elektriciteit kan door een geleider zoals koper gemakkelijk stromen. Elektronen ondervinden van een geleider weinig weerstand.
Fleece
Populaire polyester stof die extreem grote elektrostatische ladingen kan opwekken.
Halfgeleider
Elektronisch component zoals een diode. Een diode laat elektrische stroom in de geleiderichting door en in de sperrichting niet. Door ESD-schade kan zo'n diode stroom in de sperrichting gaan lekken, helemaal doorlaten (kortsluiting) of in de geleiderichting gaan "sperren" (tegen houden). Een halfgeleider kan afhankelijk van de aangelegde spanning meer of minder gaan geleiden
HBM-ESD
Human Body Model, rekenkundig theoretisch vervangingsschema van een door een mens veroorzaakte ESD-vereffeningsstroom.
Hoogohmige oppervlakteweerstand
Hoge elektrische oppervlakteweerstand die bij elektrische ontladingen ESD's flink verminderen. Zie ook statisch dissipatief.
ICT
Informatie- en Communicatietechnologie is een verzamelbegrip voor informatie- en telecommunicatiesystemen inclusief het ontwikkelen en beheren van die systemen, netwerken, databanken, websites en diensten. Ook het onderhouden van hardware (computers etc.) en software (programmatuur) hoort bij dit begrip.
IEC norm of standaard
International Electrotechnical Commission (Elektrotechnisch, wereldwijd erkend). Deze normen of standaarden - zoals IEC deze maakt - zijn documenten met erkende afspraken, productspecificaties, diensten of methodes. Standaarden worden volgens een vaste procedure vastgelegd door erkende standaardisatieorganisaties zoals IEC.
IEC/EN/NEN 61340-5-1:2007
Deze ESD-preventienorm is de algemeen geaccepteerde wereldwijde ESD-preventienorm. Deze (niet-Nederlandstalige) norm is erkend op nationaal, Europees en internationaal niveau en bevat een aantal (minimum) eisen, voorzorgsmaatregelen en richtlijnen die - mits correct uitgevoerd - de ongewenste effecten van ESD sterk minimaliseren. Meer informatie.
IEC/EN/NEN 61340-5-2: 2007
De bijbehorende gebruiksaanwijzing van het ESD normdocument 61340-5-1 is de 61340-5-2. Deze twee documenten zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden en kunnen het beste tegelijkertijd worden aangeschaft.
influentie
Influeren - beïnvloeden. Opheffing van het elektrische evenwicht in een geïsoleerde geleider door een in de nabijheid gebracht elektrisch lichaam. zie verder onder Electrostatische inductie
JESD625 standard
Jedec ESD-preventie standaard uit 1999 die met succes nog steeds door een aantal bedrijven wordt gebruikt. Meer informatie over de JESD625 standaard.
Kathode
Negatieve aansluiting, de "min" van bijvoorbeeld een diode.
Kenmerkende elektrostatische voltages
De hoogte van elektrostatische voltages in een aantal werksituaties en hun invloed op mens en component.
Kooi van Faraday
Kooi van Faraday, is een metalen kooivormige constructie die ervoor zorgt dat elektrische velden niet of nauwelijks tot in de kooi kunnen doordringen. Een gesloten kooi van Faraday voorkomt bijvoorbeeld dat radio en GSM-signalen kunnen passeren. Sommige moderne bioscopen zijn als een kooi van Faraday ontworpen en daarom is daar geen GSM-verkeer mogelijk.
Kooi van Faraday-effect
Een afgezwakte versie van de kooi van Faraday. Houdt vrijwel geen elektromagnetische velden tegen, maar is wel in staat elektrostatische velden fors af te zwakken. Shielding bags (zilverkleurige ESD-zakjes) zijn daar een voorbeeld van. Het kooi van Faraday-effect wordt tijdens de ESD-cursus gedemonstreerd.
Latch-up
Latch-up is een ongewenst verschijnsel, waarbij een halfgeleidende structuur onverwacht en onbedoeld naar een geleidende toestand overschakelt. Is de halfgeleidende structuur in geleiding, dan kan niets die toestand ongedaan maken, behalve het uit- en weer inschakelen van de voedingsspanning. Latch-up kan optreden bij bepaalde soorten elektronische componenten. Meer informatie over Latch-up.
Ladingdrager
Elk object dat elektrisch van aarde is gescheiden, kan door middel van wrijving worden opgeladen met statische elektriciteit. Potentiële ladingdragers moeten zoveel mogelijk uit de EPA worden geweerd of onschadelijk worden gemaakt
Latente schade
Verborgen aantastingen aan elektronica, schade die nu nog niet tot uiting komt maar later tot problemen leiden, zoals: sterke toename van lekstromen, extreme gevoeligheid voor vervolg-ESD’s of elektrische velden, instabiliteit in het functioneren (nu eens goed, dan weer verkeerd) en op een later tijdstip geheel of gedeeltelijke functieverlies.
Low tribo-charging
Zie antistatisch en Tribo-charging
MM-ESD
Machine Model, rekenkundig theoretisch vervangingsschema van een door een machine, apparaat of gereedschap veroorzaakte ESD-vereffeningsstroom. Dit Machine Model wordt niet veel meer gebruikt wegens de grote overeenkomst met het HBM-model. Meer informatie over het ESD-MM-model.
Onbeschermde elektronica
Elektronische componenten zijn onbeschermd tegen statische elektriciteit of ESD als zij direct aangeraakt kunnen worden. Na het openen of verwijderen van de apparatuurbehuizing of -deksel kan elektronica bloot gesteld worden aan aanraking door mensen. Om de functionaliteit van die componenten (ook op termijn) te handhaven dienen mensen en hun kleding tijdens het hanteren van onbeschermde elektronica voldoende vrij van statische elektriciteit te zijn. Elke organisatie die kwaliteit van de onderhanden elektronica belangrijk vindt, werkt volgens een ESD-preventienorm.
Ontlading van statische elektriciteit
Overdracht van elektrostatische energie of lading via een elektrische vonk. In de techniek wordt een dergelijk vonk ESD (Elektrostatic Discharge) genoemd. Als je statische elektriciteit bij je hebt en je geeft iemand een hand, dan kun je dat vonkje soms als een schokje ervaren. Een ander bekend voorbeeld is het schokje dat kan ontstaan door het aanraken van een metalen deurkruk of autoportier. Zie verder ESD
PCB of PWB (printed circuit board of printed wiring board)
Engelse benamingen voor printplaat, zie: Printplaat
Polsband
Zie ESD-polsband
Potentiaalverschil
Elektrische spanning of voltage tussen twee of meer objecten.
Printplaat
Een kunststofplaat voorzien van gedrukte bedrading waarmee de aanwezige componenten met elkaar verbonden worden. Via de aansluitconnectors kunnen de externe verbindingen voor dataverwerking en voedingsspanning worden gemaakt. Printplaten of printplaatjes komen in een grote verscheidenheid qua afmetingen en toepassingen voor in vrijwel alle apparatuur, bijvoorbeeld in: computer-, communicatie-, beveiligings-, audio/video- en machinale-apparatuur. Een bekend voorbeeld van een printplaat is het moederbord dat in iedere PC aanwezig is. Meer informatie over printplaten.
ROI
Return Of Investment, rendement van een investering, wat krijg je voor je investering terug?
SEMI E163 document
Uitleg over de norm voor het hanteren van EES (Extremely Electrostatic Sensitive items) volgens: SEMI document E163.
SAW filter
Surface acoustic wave, door het piëzoelektrische element bijzonder ESD-gevoelig elektronisch onderdeel
SMD
Surface Mounting Device. Microcomponent voor oppervlaktemontage. Deze onderdelen worden direct met de aansluitvlakjes of uitlopers op het oppervlak van soldeereilandjes vastgesoldeerd. Dit in tegenstelling tot de conventionele montagetechniek waar de uitlopers (pootjes) in gaatjes (spotjes) door de printplaat heen worden gemonteerd en vastgesoldeerd. Door hun (zeer) kleine formaat zijn deze componentjes veel gevoeliger voor ESD dan de grotere "normale" componenten (zie THT).
SMT
Surface Mounting Technology, zie SMD
Solid state
Zonder bewegende delen, bijv. elektronische componenten zoals halfgeleider: diodes, transistors en IC's. De meeste halfgeleiders vertonen bij normaal gebruik geen slijtage maar kunnen wel door overbelasting (zoals ESD) beschadigen.
Static generator
Alles wat statische ladingen kan voortbrengen, bijv. ongeaarde mensen maar ook plastic koffiebekers etc. Door beweging en wrijving met een geïsoleerd object ontstaat aan het oppervlak ter plaatse een overschot (of tekort) aan electronen. Dit veroorzaakt een potentiaalverschil die we statische elektriciteit noemen. Meer informatie over static generator.
Statisch dissipatief
Hoogohmige weerstandswaarde (100 KΩ tot 100 GΩ) van een oppervlak die het ontstaan van vonken (ESD's) bemoeilijkt. Tijdens de cursus wordt het hoe en het waarom van dit effect uitgelegd en aangetoond.
Statische elektriciteit
Natuurverschijnsel dat optreedt door wrijving met elektrisch isolerende objecten zoals kleding. Kenmerk van statische elektriciteit is dat er wel een (hoge) spanning aanwezig is maar dat er geen stroom loopt. De statische lading bestaat uit een overschot of tekort aan elektronen. De door de mens opgewekte statische lading bevat erg weinig energie.
Stoorpuls of EMP
De term Electro Magnetic Pulse duidt op een elektromagnetische stoorpuls die o.a. ontstaat door ESD.
THT
Through Hole Technology, de "gewone"componenten dat wil zeggen die in tegenstelling tot SMD's met hun uitlopers (pootjes) door de printplaat heen worden gemonteerd en vastgesoldeerd.
Tribo Charging
Tribos = wrijving. Tribo charging is een soort contactelektrificatie waarbij materialen die wrijving van elkaar ondervinden, elektronen uitwisselen en zo elektrostatisch opgeladen raken. Zo wordt bijvoorbeeld barnsteen door wrijving met wol elektrostatisch geladen. Voorbeelden van tribo charging bij de mens zijn: lopen, zitten op een stoel, opstaan van een stoel, met een mouw over tafel schuiven, kortom vrijwel elke beweging veroorzaakt wel statische elektriciteit. Meer info over tribo charging
Triboelectric Generation
Het maken, genereren van statische elektriciteit door contact en verwijdering of wrijving. Zie verder tribo charging.
Vonkenrisico
Hoe lager de weerstandswaardes van objecten met een potentiaalverschil, hoe groter het vonkenrisico (ESD's). Vandaar dat voor elektronica het beste statisch dissipatieve (hoogohmige) verpakkingen kunnen worden gebruikt.
Verpakking
ESD-veilige verpakking kent twee onderverdelingen:
- primaire verpakking is direct met het te beschermen product in contact, bijv. een ESD-zakje. Deze verpakking is op de contactvlakken hoogohmig.
- secundaire ESD-verpakking is voor de mechanische bescherming, bijv. een stevige box of doos
Zowel de primaire als de secundaire verpakkingen zijn met een shielding (afscherming) functie verkrijgbaar.
Niet compleet overzicht
Het doel van deze pagina is om in een enkel overzicht de verklaring van veelgebruikte (Engelse) termen en begrippen van ESD en ESD-preventie op te kunnen zoeken! Veelgebruikte wil natuurlijk niet zeggen compleet, dus mocht u zelf nog een term of begrip toegelicht willen hebben, dan kunt u ook de contactpagina hiervoor gebruiken........
Privacyverklaring; persoons-, adres- en e-mailgegevens worden strikt vertrouwelijk behandeld en niet ter beschikking gesteld aan andere partijen. Copyright © 1995 - 2012. R.H. van Vliet, Utrecht, cursus@esdsite.nl. Dit werk is auteursrechtelijk beschermd. Disclaimer: aan de op deze site verstrekte informatie kunnen geen rechten worden ontleend.