start


Actieve componenten & ESDS


Snelmenu: elektronica

systemen | actief | passief | printplaat | elektroscoop | neonlampje | formules


ESDS of niet?

Sommige componenten zijn (zeer) gevoelig voor ESD. In de techniek en ESD-normdocumentatie worden deze componenten ESDS genoemd. ESDS staat voor Electrostatic Discharge Sensitive.


Functie van elektronische componenten

Op deze pagina nemen we de ESD-gevoeligheid van actieve elektronische componenten of halfgeleiders door. Sommige mensen die werken met elektronische componenten weten niet altijd goed waar ze voor dienen. Dit is ook niet altijd nodig bij beroepen zoals bestŘcken, solderen, magazijnwerk etc. ESDsite probeert met een korte eenvoudige toelichting duidelijk te maken waarvoor bepaalde componenten gebruikt worden en wat hun globale gevoeligheid is voor ESD. Tijdens het werk met elektronica blijft de regel gelden dat het altijd verstandig is om ESD-preventiemiddelen te gebruiken zoals een polsband en dergelijke, dit ongeacht de ESD-gevoeligheid van de individuele component!


Actieve elektronische componenten

USB-stick met CMOS-IC

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. Halfgeleiders bevatten uiterst kleine actieve structuurtjes die door die zeer geringe afmetingen zeer ESD-gevoelig kunnen zijn.
Op de foto is het inwendige van een USB-stick te zien met twee SMD-IC's.


ESD-gevoeligheid van een diode

diode

Een diode is een halfgeleider en wordt als een actief component gezien. Het kenmerk van zo'n diode is dat het de elektrische stroom goed in ÚÚn richting geleidt, maar niet in de andere richting. De geleidende richting is de doorlaatrichting en de andere richting de sperrichting. Diodes worden ook wel gelijkrichters genoemd omdat ze gebruikt kunnen worden om wisselstroom in gelijkstroom te helpen omzetten. Dit component is gepolariseerd, de aansluitingen heten: kathode en anode. Er is een grote verscheidenheid van diodes beschikbaar, bijvoorbeeld: zenerdiode, LED, schottkydiode en de fotodiode. Zoals alle leden van de halfgeleider families kan de ESD-gevoeligheid van een diode - afhankelijk van het type - zeer groot zijn!


ESD-gevoeligheid van een transistor

transistor

Een transistor is de belangrijkste actieve halfgeleider binnen de elektronica. Hij dient vooral om elektronische signalen te versterken of te schakelen. De transistor is de fundamentele bouwsteen van alle elektronica. Soms worden transistors gebruikt als afzonderlijke component, maar meestal komen ze voor als onderdeel van IC's (ge´ntegreerde schakeling). We kennen bijvoorbeeld de bipolaire transistor, de veldeffecttransistor (FET) en de fototransistor. Ook de ESD-gevoeligheid van een transistor is - afhankelijk van het type - meestal heel groot!


ESD-gevoeligheid van een FET

mosfet

Field-effect-transistor (veldeffecttransistor), is een halfgeleidertransistor met gewoonlijk drie aansluitingen: de source (S), de drain (D) en de gate (G). Dual gate-MOSFET's hebben een extra aansluiting. De FET heeft een geleidingskanaal tussen de aansluitingen source (S) en drain (D), waarvan de geleiding be´nvloed kan worden door het elektrische veld van de spanning op de gate (G). De meest voorkomende uitvoeringen van de FET zijn: de J-FET, MOS-FET, HEX-FET en de GaAs-FET. In tegenstelling tot een 'gewone' transistor loopt bij een FET vrijwel geen stroom door de gate. Omdat er geen stroom door de gate kan wegvloeien is de ESD-gevoeligheid van de gate-aansluiting van een FET vaak extreem gevoelig voor statische elektriciteit en ESD!


ESD-gevoeligheid van een IC

foto van transistors

Integrated Circuit (Ge´ntegreerde schakeling). Een IC is een elektronische schakeling waarvan alle componenten gefabriceerd zijn op een heel klein plaatje silicium. Dat plaatje wordt daarna in een behuizing met uitlopers (aansluitingen of pootjes) gemonteerd. Door de bijzonder kleine afmetingen van de inwendige structuurtjes zijn ze zeer ESD-gevoelig. In de nieuwste Intel Core i7 microprocessor zijn meer dan 2.946.000.000 halfgeleiderstructuurtjes aangebracht met afmetingen van 32 nanometer (miljardste meter). Over het algemeen geldt, hoe complexer het IC, hoe gevoeliger voor elektrostatische velden en ESD! De ESD-gevoeligheid van dit soort IC's is dan ook zeer groot!


ESD-gevoeligheid van een CMOS-IC

Complementary Metal Oxide Semiconductor is een halfgeleider-IC met ge´ntegreerde metaal-oxide FET's. Dit type IC verbruikt als er niet geschakeld wordt vrijwel geen stroom en is daardoor zeer geschikt voor bijvoorbeeld digitale en batterijgevoede apparatuur. Een CMOS-IC bestaat onder andere uit ge´ntegreerde FET's. De ESD-gevoeligheid van een CMOS-IC is door de ge´ntegreerde FET's extreem groot.


ESD-gevoeligheid van een OP-AMP

OP-AMP of Operational amplifier (operationele versterker) is een ge´ntegreerde schakeling, met een zeer hoge versterkingsfactor. In een moderne OP-AMP worden veel FET's gebruikt. De ESD-gevoeligheid van een OP-AMP is door de ge´ntegreerde FET's vaak extreem groot.


ESD-gevoeligheid van een memristor

Memory resistor (weerstand met geheugen). Geheugenelement dat geen voedingsspanning nodig heeft om de opgeslagen data te handhaven. Toekomstige vervanger van RAM zowel als de harde schijf. Een Memristor bevat een soort halfgeleider met een afmeting van slechts 5 nanometer (5 miljardste meter). Hierdoor is wel de verwachting dat de ESD-gevoeligheid van een memristor of een reram heel groot zou kunnen zijn!


ESD-gevoeligheid van een Diac

Diode alternating current switch - is een diode wisselstroomschakelaar (die ook gelijkstroom kan schakelen). Deze halfgeleiderschakelaar sluit zodra de spanning over de beide aansluitingen boven de opgegeven schakelspanning uitkomt. De schakelaar opent zich zodra de stroom lager dan de opgegeven houdstroom komt. De ESD-gevoeligheid van een Diac is klein.


ESD-gevoeligheid van een Triac

Triac of Triode for alternating current - is een halfgeleiderschakelaar. Een triac heeft drie aansluitingen: gate, elektrode 1, elektrode 2. Een triac wordt in geleiding gestuurd door een stroompuls via de gate (als er een voldoende hoge spanning over de hoofdaansluitingen van de triac aanwezig is). De triac kan uit geleiding worden gebracht (gaan sperren) als de hoofdstroom door de component onder een minimale opgegeven houdstroom komt. De ESD-gevoeligheid van een Triac is klein.


ESD-gevoeligheid van een Thyristor

De thyristor is een halfgeleiderschakelaar die geschikt is om grote vermogens bij hoge spanningen te schakelen. De thyristor heeft drie aansluitingen: gate, anode en kathode. De gate dient om de thyristor te schakelen. Als er voldoende spanning op de anode en kathode staat kan met ÚÚn triggerpuls de hoofdstroom gaan lopen en blijft lopen ongeacht de spanning op de gate. De thyristor kan uit geleiding worden gebracht (gaan sperren) als de hoofdstroom door de component onder een minimale opgegeven houdstroom komt. De ESD-gevoeligheid van een Thyristor is klein.


ESD-gevoeligheid van een flatpanel display

De meeste flatpanel display's (FPD) hebben een extreme gevoeligheid voor elektrostatische velden en ESD en worden tijdens de productie en installatie vaak door middel van ionisatie beveiligd. De ESD-gevoeligheid van een flatpanel display is dus heel groot.


Duidelijkheid scheppen

De conclusie zou kunnen zijn dat er niet veel soorten componenten ESD-bestendig zijn! Hopelijk heeft deze pagina wat duidelijkheid kunnen scheppen in de ESD-gevoeligheid van een aantal actieve elektronische componenten zoals een ESD-gevoeligheid diode en zenerdiode, transistor en FET, IC en CMOS-IC, OP-AMP, memristor, diac, triac, thyristor en een flatpanel display.. Kijk op deze pagina voor de ESD-gevoeligheid van Passieve elektronische componenten zoals weerstanden en condensators, want ook deze zijn lang niet allemaal ESD-bestendig!


Top



esdsite.nl

Copyright ę 2004 - ESDsite.nl
KvK: 58973435. T: 06 28 88 36 18
Privacyverklaring, anti-spam, cookies, disclaimer, copyright.