Come proteggere il display dai danni da ESD

In questo articolo di Display 101 vi spiegheremo come proteggere il vostro display dai danni da ESD.

Un maglione che si rompe, capelli che spuntano dalla testa, una piccola scossa elettrica dalla maniglia di una porta. Conosciamo tutti la scarica di elettricità statica. Questo fenomeno è chiamato ESD o scarica elettrostatica.

L’ESD è un flusso improvviso di carica statica da un oggetto con carica maggiore a un oggetto con carica minore. Il contatto o la separazione dei materiali è il motivo principale per cui si genera l’ESD. Si tratta della cosiddetta sovralimentazione.

I materiali utilizzati nell’elettronica e in altri ambienti di camera bianca sono eccellenti isolanti che possono creare e mantenere livelli molto elevati di carica statica per lunghi periodi di tempo. Quando si verificano le ESD, le cariche elettriche negative vengono raccolte e distribuite sull’intera superficie dell’oggetto. Se si entra in contatto con un altro oggetto conduttore o con la terra, questa carica si scarica improvvisamente.

Una scintilla o un lampo di tensione superiore a 10.000 volt può facilmente verificarsi sul luogo di lavoro moderno. Sebbene questo non rappresenti un pericolo per le persone, potrebbe essere la fine dei dispositivi elettronici.

A causa della natura dielettrica dei componenti e degli assemblaggi elettronici, i dispositivi diventano sempre più sensibili alle ESD. I percorsi conduttori estremamente sottili dei componenti elettronici attivi come gli ICS spesso non sono in grado di resistere alle elevate ESD.

Inoltre, i danni da ESD non sono in genere visibili. Tuttavia, se si verifica, potrebbe comunque influire sull’affidabilità e sulla vita operativa del prodotto.

Principali cause dei danni causati da ESD sui display

Le cause principali dei danni causati dalle scariche elettrostatiche sui display sono le seguenti:

1. L’adsorbimento elettrostatico della polvere riduce la resistenza all’isolamento dei componenti, riducendone la durata.
2. Danni da scariche elettrostatiche (ESD) che causano il malfunzionamento dei componenti elettronici.
3. Il campo elettromagnetico generato dalla scarica elettrostatica ha una grande ampiezza e uno spettro molto ampio. Questi disturbi statici e le interferenze elettromagnetiche impediscono al dispositivo elettronico di funzionare normalmente o addirittura lo danneggiano.

I principali fattori che causano l’elettricità statica

Tabella 1-1. I principali fattori che causano l’elettricità statica

Le ESD si verificano in qualsiasi fase della produzione, del trasporto e dell’installazione degli schermi LCD. A causa di un funzionamento improprio, i prodotti vengono colpiti dall’elettricità statica, causando potenziali danni ai prodotti con display LCD.

Per ridurre al minimo i danni dell’elettricità statica al display LCD, i produttori, i distributori e i clienti devono attenersi rigorosamente agli standard durante la produzione, il trasporto e l’utilizzo.

Come proteggere il display dalle ESD

Controllo dell’ambiente

1. Controllare l’umidità dell’ambiente di lavoro.
   Soprattutto in autunno e in inverno, l’elettricità statica è facile da generare con il tempo secco. In un ambiente secco, l’elettricità statica potrebbe generare migliaia di volt, persino decine di migliaia di volt. Tuttavia, questi dispositivi che hanno una buona igroscopicità sono difficili da generare ESD. Pertanto, un adeguato controllo dell’umidità nell’ambiente di lavoro è efficace per proteggere il display dai danni delle ESD. L’umidità consigliata è di circa il 60%.
2. Stabilire un’area di lavoro antistatica.
   Utilizzare un pavimento antistatico, un banco di lavoro antistatico, un cavo di messa a terra antistatico e dispositivi antistatici durante l’assemblaggio. Il banco di lavoro per la protezione ESD deve mantenere l’equipotenzialità del dispositivo e della terra.

Figura 1-1 Esempio di area di protezione ESD (EPA)

Regolamento del personale

Le persone sono la principale fonte di elettricità statica, quindi se non sono collegate a terra, il rischio di danni è molto elevato.

Durante l’assemblaggio dei componenti elettronici sensibili, è importante verificare la protezione ESD del personale.

Una cinghia di protezione è il modo più efficace per evitare i danni da ESD. Il lavoratore è messo a terra dalla cinghia di protezione. Allo stesso tempo, è importante indossare gli indumenti ESD prima di entrare nell’area di lavoro.

Progettazione dei circuiti di visualizzazione

Una progettazione speciale dei pin di ingresso e di uscita del display è importante per evitare che i dispositivi subiscano danni da ESD. Si potrebbe progettare un circuito elettrostatico specifico per scaricare l’elettricità supplementare conducendo a terra. Ad esempio, aggiungendo un diodo di soppressione delle tensioni transitorie (TVS) tra VDD e la massa o collegando a massa l’alloggiamento mentale del display.

Imballaggio e trasporto

Le apparecchiature sensibili alle scariche elettrostatiche devono essere conservate in sacchetti o contenitori antistatici durante le operazioni quotidiane, come la spedizione e l’inventario del materiale in giacenza. Quando si trasporta questo tipo di apparecchiatura, le ruote conduttrici o le catene di traino devono essere messe a terra.

Figura 1-2 La scatola di schiuma antistatica e il sacchetto antistatico

Protezione ESD dai clienti

I clienti e i tecnici devono inoltre attenersi rigorosamente alle operazioni antistatiche durante l’installazione del modulo del display e non contattare direttamente i componenti elettronici principali del prodotto senza alcuna precauzione.

Quando si monta il modulo del display, si consiglia di rettificare anche la struttura in acciaio.

In conclusione:

1. Trattare tutti i componenti come dispositivi sensibili alle cariche elettrostatiche.
2. Non toccare mai i componenti sensibili senza messa a terra.
3. Tutti gli strumenti e le apparecchiature collegate al display devono essere collegati a terra.
4. Il banco di lavoro per la protezione ESD deve mantenere l’equipotenzialità del dispositivo e della terra.
5. Il braccialetto e il copriscarpe devono essere testati ogni giorno per garantire il rispetto dei parametri.
6. I materiali isolanti statici non possono essere collocati liberamente nella zona di sicurezza.