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Comment protéger l’écran des dommages causés par les décharges électrostatiques (ESD)

Dans cet article de Display 101, nous allons vous apprendre à protéger votre écran contre les dommages causés par les décharges électrostatiques (ESD).


Un pull qui craque, des cheveux qui dépassent de la tête, une petite décharge électrique provoquée par une poignée de porte. Nous connaissons tous la décharge d’électricité statique. Ce phénomène est appelé ESD ou décharge électrostatique.

L’ESD est un flux soudain de charge statique d’un objet ayant une charge plus élevée vers un objet ayant une charge plus faible. Le contact ou la séparation des matériaux est la principale raison pour laquelle les décharges électrostatiques sont générées. C’est ce qu’on appelle la turbocompression.

Les matériaux utilisés en électronique et dans d’autres environnements de salles blanches sont d’excellents isolants qui peuvent créer et maintenir des niveaux très élevés de charge statique pendant de longues périodes. Lors d’une décharge électrostatique, des charges électriques négatives sont captées et réparties sur toute la surface de l’objet. En cas de contact avec un autre objet conducteur ou avec la terre, cette charge s’écoule soudainement.

Une étincelle ou un éclair de tension supérieure à 10 000 volts peut facilement se produire sur un lieu de travail moderne. Bien que cela ne présente aucun danger pour les personnes, cela pourrait signifier la fin des appareils électroniques.

En raison de la nature diélectrique des composants et des assemblages électroniques, les appareils deviennent de plus en plus sensibles aux décharges électrostatiques. Les chemins conducteurs extrêmement fins des composants électroniques actifs tels que les ICS sont souvent incapables de résister aux fortes décharges électrostatiques.

En outre, les dommages causés par les décharges électrostatiques ne sont généralement pas visibles. Cependant, s’il se produit, il peut encore affecter la fiabilité et la durée de vie du produit.

Principales raisons des dommages causés par les décharges électrostatiques (ESD) sur les écrans

Voici les principales raisons des dommages causés par les décharges électrostatiques (ESD) sur les écrans :

  1. L’adsorption électrostatique de la poussière réduit la résistance d’isolation des composants et raccourcit leur durée de vie.
  2. Les décharges électrostatiques (ESD) endommagent les composants électroniques, qui tombent en panne.
  3. Le champ électromagnétique généré par une décharge électrostatique a une grande amplitude et un spectre très large. Ces bruits statiques et ces interférences électromagnétiques empêchent l’appareil électronique de fonctionner normalement, voire l’endommagent.

Les principaux facteurs à l’origine de l’électricité statique

Tableau 1-1. Les principaux facteurs à l’origine de l’électricité statique

FacteursRelations
Zone de contactPlus grande surface de contact, plus d’électricité statique
PressionPlus grande surface de contact, plus d’électricité statique
frictionZone de contact par friction, électricité statique plus élevée
l’humiditéHumidité plus élevée, faible électricité statique

Les décharges électrostatiques se produisent à tous les stades de la production, du transport et de l’installation des écrans d’affichage à cristaux liquides. En raison d’un fonctionnement incorrect, les produits sont perforés par l’électricité statique, ce qui risque d’endommager les produits d’affichage à cristaux liquides.

Pour minimiser les dommages causés par l’électricité statique à l’écran LCD, les fabricants, les distributeurs et les clients doivent respecter strictement la norme lors de la production, du transport et de l’utilisation.

Moyens de protéger l’écran contre les décharges électrostatiques (ESD)

Contrôle de l’environnement

  1. Contrôler l’humidité de l’environnement de travail.
    En automne et en hiver surtout, l’électricité statique est facile à produire par temps sec. Dans un environnement sec, l’électricité statique peut atteindre des milliers de volts, voire des dizaines de milliers de volts. Toutefois, ces dispositifs qui présentent une bonne hygroscopicité sont difficiles à soumettre à des décharges électrostatiques. Un contrôle adéquat de l’humidité dans l’environnement de travail est donc efficace pour protéger l’écran des dommages causés par les décharges électrostatiques. Le taux d’humidité conseillé est d’environ 60 %.
  2. Créez une zone de travail antistatique.
    Utilisez un sol antistatique, un établi antistatique, un câble de mise à la terre antistatique et des appareils antistatiques lors de la mise en œuvre de l’assemblage. L’établi de protection contre les décharges électrostatiques doit maintenir l’équipotentialité de l’appareil et de la terre.

Display 101 Riverdi Protection ESD

Figure 1-1 Exemple de zone de protection contre les décharges électrostatiques (EPA)

Statut du personnel

Les personnes sont la principale source d’électricité statique. Si elles ne sont pas mises à la terre, le risque de dommages est très élevé.

Lors de l’assemblage des composants électroniques sensibles, il est important de vérifier la protection du personnel contre les décharges électrostatiques.

Un bracelet est le moyen le plus efficace d’éviter les dommages causés par les décharges électrostatiques. Le travailleur est mis à la terre par la sangle. Parallèlement, il est également important de porter des vêtements ESD avant d’entrer dans la zone de travail.

Conception des circuits d’affichage

Une conception spéciale des broches d’entrée et de sortie de l’écran est importante pour éviter les dommages causés par les décharges électrostatiques. Vous pourriez concevoir un circuit électrostatique spécifique pour décharger l’électricité supplémentaire en conduisant la terre. Par exemple, en ajoutant une diode de suppression des tensions transitoires (TVS) entre VDD et la terre ou en mettant à la terre le boîtier mental de l’écran.

Emballage et transport

Les équipements sensibles aux décharges électrostatiques doivent être stockés dans des sacs ou des conteneurs antistatiques à tout moment pendant les opérations quotidiennes, telles que l’expédition et l’inventaire des stocks. Lors du transport de ce type d’équipement, les roues conductrices ou les chaînes de remorquage doivent être mises à la terre.

Figure 1-2 La boîte en mousse antistatique et le sac antistatique

Protection contre les décharges électrostatiques (ESD) des clients

Les clients et les ingénieurs doivent également respecter strictement l’opération antistatique lors de l’installation du module d’affichage et ne pas entrer directement en contact avec les principaux composants électroniques du produit sans aucune précaution.

Lorsque vous montez le module d’affichage, vous devez également mettre à la terre la structure en acier.

En conclusion :

  1. Traiter tous les composants comme des dispositifs sensibles à l’électricité statique.
  2. Ne jamais toucher les composants sensibles sans mise à la terre.
  3. Tous les instruments et équipements liés à l’écran doivent être mis à la terre.
  4. L’établi de protection contre les décharges électrostatiques doit maintenir l’équipotentialité de l’appareil et de la terre.
  5. Le bracelet et le couvre-chaussure doivent être testés chaque jour pour s’assurer que les paramètres sont respectés.
  6. Les matériaux d’isolation contre l’électricité statique ne peuvent pas être placés librement dans la zone de sécurité.
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