Ficha de referência
ESD e manuseio
O que realmente mata as peças, e o que os saquinhos realmente fazem
ESD e manuseio
Você não sente uma descarga abaixo de uns 3 kV, não ouve abaixo de uns 5 kV e não vê a faísca abaixo de algo como 8 kV. Uma peça Classe 0 é destruída abaixo de 250 V. Todo evento danoso que você vai causar é um que você não percebeu. Pior, a maioria não mata a peça de imediato — afina um óxido ou derrete um canto de uma junção, a placa passa no teste, e o defeito aparece em campo semanas depois. Esse dano latente é o que o controle de ESD realmente compra.
O modelo do corpo humano (HBM) são 100 pF descarregados por 1.5 kΩ, o substituto padrão de uma pessoa tocando um pino. O modelo de dispositivo carregado (CDM) é a outra metade da história: a própria peça acumula carga e a descarrega por um pino em menos de um nanossegundo no instante em que esse pino toca o terra. As especificações CDM são tipicamente de algumas centenas de volts, e o CDM é o mecanismo que domina numa linha automatizada, porque máquinas manuseiam peças muito mais que pessoas.
| Classe HBM | Suporta | Peças que ficam aqui |
|---|---|---|
| Classe 0 | Abaixo de 250 V | MMICs de GaAs e amplificadores RF de baixo ruído, diodos laser, sensores magnetorresistivos, die nu e encapsulamentos em nível de wafer |
| Classe 1A | 250 – 500 V | Pinos de interface de alta velocidade (USB 3, HDMI, DDR), alguns front ends de RF, entradas analógicas de precisão |
| Classe 1B | 500 – 1000 V | JFETs e MOSFETs de pequeno sinal, microfones MEMS, ADCs e DACs rápidos |
| Classe 1C | 1 – 2 kV | Muitos MCUs modernos e peças de sinal misto, principalmente os pinos analógicos e de cristal |
| Classe 2 | 2 – 4 kV | Lógica geral (74HC/AHC/LVC), amp-ops comuns, a maioria dos GPIO digitais de MCU |
| Classe 3A | 4 – 8 kV | Peças com proteção intencional no chip: transceptores de linha, chips de interface robustos |
| Classe 3B | Acima de 8 kV | Diodos TVS e de proteção ESD dedicados, discretos de potência, passivos comuns |
De onde vem a carga. A umidade é o controle mais barato disponível — a mesma ação gera uma a duas ordens de grandeza menos carga numa sala úmida que numa seca, por isso as falhas de ESD se concentram no inverno e em escritórios com ar-condicionado.
| Ação | A 10–20 % de umidade | A 65–90 % de umidade |
|---|---|---|
| Andar sobre um carpete | 35 kV | 1.5 kV |
| Andar sobre um piso vinílico | 12 kV | 250 V |
| Levantar de uma cadeira estofada com espuma | 18 kV | 1.5 kV |
| Alguém simplesmente trabalhando numa bancada | 6 kV | 100 V |
| Pegar um saco plástico da bancada | 20 kV | 1.2 kV |
| Abrir um envelope de vinil | 7 kV | 600 V |
| Item | O que é | Use para | Não faça |
|---|---|---|---|
| Saco blindado metalizado (prateado) | Uma gaiola de Faraday — uma camada metálica embutida mantém campos externos longe do conteúdo | Qualquer coisa com um die dentro, em transporte e armazenamento | Reutilizar um que esteja vincado, furado ou com o selo rasgado. A blindagem é essa camada metálica, e um furo é um furo |
| Saco plástico antiestático rosa | Uma superfície dissipativa e nada mais — nenhuma blindagem | Embalagem interna e amortecimento, hardware seguro contra ESD, caixas | Enviar placas ou CIs soltos nele. O tratamento antiestático é um revestimento superficial que se desgasta com o tempo e o manuseio |
| Saco ou caixa preta condutiva (com carbono) | Condutivo, abaixo de 1×10⁴ Ω | Mover montagens dentro do prédio; caixas e bandejas | Tratá-lo como barreira de umidade, ou deixá-lo tocar uma placa energizada — é um condutor |
| Espuma condutiva preta | Condutivo, abaixo de 1×10⁴ Ω | Pôr em curto entre si os pinos de DIPs, MOSFETs e discretos sem proteção | Guardar peças nela por anos — deixa resíduo e corrói os terminais |
| Saco barreira de umidade com dessecante e cartão de umidade | Blindagem mais uma barreira de umidade selada | Encapsulamentos com classificação MSL antes do refusão: a umidade presa vira vapor e trinca o encapsulamento | Abrir cedo. O relógio de floor life começa no instante em que o selo se rompe |
| Saco zip transparente comum, plástico bolha, fita adesiva | Isolante, acima de 1×10¹² Ω, e um gerador de carga intenso | Nada que chegue perto de um componente | Tudo. Esta é a forma mais comum de peças boas chegarem mortas |
| Manta dissipativa de bancada | 1×10⁶ – 1×10⁹ Ω, aterrada por 1 MΩ | A superfície de trabalho — escoa a carga devagar em vez de descarregá-la de uma vez | Ligá-la direto ao terra sem resistor |
| Pulseira antiestática | 1 MΩ em série; todo o caminho até o terra deve medir menos de 35 MΩ | Você, sempre que uma peça estiver fora do saco | Usá-la ao trabalhar em algo energizado no potencial da rede |
O resistor de 1 MΩ numa pulseira não está lá pelas peças — ele te limita a uma fração de miliampère se a pulseira algum dia encontrar a rede. Teste a pulseira em si, não só o cabo: um pulso seco ou uma pulseira frouxa mede aberto parecendo perfeitamente normal. E aterrar a si mesmo não resolve nada quanto aos isolantes ainda na bancada — o rolo de fita, a xícara de café, a bandeja plástica, a embalagem de isopor. Remova-os, ou aponte um ionizador para o que não puder ser removido. Numa bancada hobby, o mínimo honesto é uma manta e uma pulseira aterradas, um ambiente que não esteja totalmente seco, peças deixadas nos sacos blindados até o momento de montar, e o hábito de segurar um encapsulamento pelo corpo em vez dos pinos.
