Мнение эксперта => Некоторые аспекты процесса аудита
поставщиков электронных компонентов, чувствительных к
повреждениям, вызываемых электростатическими разрядами
Некоторые аспекты
процесса аудита поставщиков электронных компонентов,
чувствительных к повреждениям, вызываемых электростатическими
разрядами
Лившиц Илья Иосифович, аудитор
Санкт-Петербург
1. Основные сведения о ESD-защите
Факторы
Рассмотрим факторы, влияющие на образование ESD:
1. Тип материала (чем интенсивнее трение, тем выше заряд);
2. Проводимость (чем больше изолятор, тем выше заряд);
3. Скорость разделения компонентов (чем быстрее разделение, тем выше
заряд);
4. Геометрия компонентов (чем острее форма, тем выше заряд);
5. Относительная влажность (чем ниже влажность, тем выше заряд).
Модели
Известны 3 модели ESD [1], [2]:
- Модель Человеческого Тела: (Human Body Model – HBM)
- Модель Заряженного Устройства: (Charge Device Model – CDM)
- Механическая Модель: (Machine Model – MM)
Физическое детальное описание специфики моделей выходит за рамки
данной публикации, ограничимся только необходимыми комментариями: МЧТ
описывает процессы защиты ЧЭСР через «стекание» по специально созданным
системам: «оператор» - «электростатический браслет» - ESD-заземление и/или
«оператор» - «обувь» - напольное ESD-покрытие. Но дополнительно будут
рассмотрены аспекты защиты ЧЭСР от разряда через компоненты, внесенные в
ESD-зону.
Критичное напряжение ESD
Из доступных материалов (ESD-Expert, Дмитрий Трегубов) известны
численные значения влияние ESD на компоненты и печатные платы:
Из таблицы следует, что при планировании процессов производства, до
начала планирования и выполнения закупок необходимо обеспечить контроль и
защиту ЧЭСР от напряжения как по требованиям МЧТ (до 100 В), так и
значительно ниже (см. первые две строки таблицы).
2. Анализ требований в системе менеджмента качества
Требования к продукции
В требованиях ИСО 9001:2008 указано, что организация должна
анализировать требования, относящиеся к продукции, и этот анализ должен
быть выполнен ДО принятия организацией обязательств поставлять продукцию
потребителю (см. п. 7.2.2 «Анализ требований, относящихся к продукции») [3].
Очевидно, что в случае производства радиоэлектронных устройств необходимо
тщательно планировать процессы СМК, в том числе требования к закупкам и
внутренним процессам на производстве.
Требования к закупкам
Рассмотрим требования к закупкам: «Организация должна обеспечивать
соответствие закупленной продукции установленным требованиями к закупкам.
Тип и степень управления, применяемые к поставщику и закупленной
продукции, должны зависеть от ее воздействия на последующие стадии
создания продукции или готовую продукцию» (см. п. 7.4: «Процесс закупок»)
[3].
Применительно к закупаемым компонентам ЧЭСР, важно обеспечить
комплекс мер, направленных как на защиту самих компонент ЧЭСР, так и уже
готовой продукции. Для реализации этих требований применяется система
стандартов МЭК серии 61340 или ГОСТ Р серии 53734.
Программа ESD-Управления
При планировании закупок компонентов ЧЭСР рекомендуется, прежде
всего, запросить потенциального поставщика о принятых мерах в рамках
Программы ESD-управления (в строгом соответствии с требованиями
стандартов ГОСТ Р 53734.5.1-2009 и 53734.5.2-2009). Программа должна
способствовать принятию комплекса мер, направленных на минимизацию
повреждения компонентов ЧЭСР, равных или более 100 В при использовании
модели МЧТ (Human Body Model). В плане выполнения программы ESD-
управления должны быть предусмотрены следующие мероприятия:
• Обучение персонала;
• Проверка соответствия ESD -требований;
• Заземление (ESD-зоны);
• Заземление персонала (неподвижных работников через
электростатические браслеты, персонал, перемещающийся в ESD-зоне –
через специальную обувь);
• Участки, защищенные от электростатического разряда (ESD-зоны);
• Упаковка (различной степени защиты – рассеивающая, слабопроводящая
и др.);
• Маркировка (упаковки, ESD-зон, инструментов,…)
3. Аудиты поставщиков компонент ЧЭСР
Планирование
При планировании аудитов поставщиков целесообразно и уточнять планы,
реально реализуемые в рамках программы ESD-управления, и лично проверять
адекватность этих планов поставляемым компонентам ESD. Например, если в
контракте отражены требования ESD-защиты по МЧТ, то представляется
целесообразным проверка последовательно всей цепочки производства и
поставки компонентов ЧЭСР, в том числе и упаковки. Рекомендуется также
выполнять сличение результатов измерений, выполненных у поставщика и
результатов измерений, выполненных собственными приборами.
Программа аудитов
Программа аудитов поставщика должна быть взаимоувязана с
контрактными обязательствами, и, например, в случае выявления нарушений
ESD-Политики у поставщика должны быть предусмотрены санкции, вплоть до
приостановления закупок комплектующих ЧЭСР. Для урегулирования
возможных спорных ситуаций между поставщиком и организаций
рекомендуется, чтобы в программу ESD-управления входили представители
поставщиков, и/или получали on-line всю информацию по рекламациям с линии
входного контроля предприятия. Также не лишним предусмотреть технические
меры контроля, выполняемые на местах или в специальных лабораториях.
Требования
Требования к внутренним процессам СМК возможно рассмотреть кратко в
двух основных аспектах:
- «Управление производством и обслуживанием» (см. п. 7.5.1 ИСО 9001,
иначе называют «Управляемые условия) и включающим в себя
необходимые меры: технические (изоляцию ESD-зон, применение
специального оборудования,…), организационные (информационные
таблички ESD-зон, специальные инструкции для персонала,…) и
процедуры (установление ESD-политики, ESD-аудит,…)
- «Производственная среда» (см. п. 6.4 ИСО 9001) - прежде всего,
физические условия (температура, влажность, заземление,…).
4. Выполнение внутреннего ESD- аудита
Для выполнения внутренних требований ESD-Политики необходимо
периодически проводить ESD-аудиты. Разумеется, такие аудиты должны
системно планироваться (например, удобно выполнять их в рамках внутренних
аудитов СМК) и проводится компетентными сотрудниками с применением
необходимого оборудования.
Отдельно остановимся на оборудовании: в настоящее время предлагается
более чем широкий спектр приборов, но среди них можно рекомендовать два,
которые позволяют полностью «закрыть» процессы измерения как внутренних
потребностей (ESD-зоны, материалы, инструменты, халаты и пр.), так и
проверку ESD-упаковки закупаемых компонент:
1. High-Resistance Tester for the measurement of resistance to ground and
surface resistance “Metriso 2000”;
2. Electro-static Field Meter “EFM-51”.
Соответственно, все эти приборы должны быть включены в программу
метрологии и проходить поверку/калибровку в управляемых условиях.
К достоинствам прибора “Metriso 2000” можно отнести модуль для
измерения температуры и влажности, а также автоматическую настройку на
МЧТ (100 В). Прибор ”EFM-51” удобен в эксплуатации, очень компактен и
позволяет измерять в т.ч. скорость стекания, что очень удобно при проверке на
производственных линиях ионизаторов.
Фото 1. Контроль сопротивления Rgg на производственной линии
прибором «Metriso-2000»
Фото 2. Результат измерения сопротивления Rgg = 185 МоМ (результат
удовлетворительный) на производственной линии прибором «Metriso-2000»
Фото 3 Организация хранения компонент ЧЭСР в ESD-зоне в специальной
упаковке.
Фото 4 Выполнение измерений напряженности электростатического поля
прибором ”EFM-51” в ESD-зоне.
Заключение
Для производства высококачественной электронной продукции необходимо
обеспечить комплекс мер, направленных на гарантирование условий
приобретения, транспортировки, хранения и сборки электронных компонентов,
чувствительных к повреждениям вызываемых электростатическими разрядами ЧЭСР-компонентов. Современные принципы защиты ЧЭСР-компонентов
базируются на международных стандартах МЭК серии 61340 и российских ГОСТ
Р серии 53734.
Для надлежащей защиты ЧЭСР-компонентов в организации должна быть
создана служба ESD-контроля, возможно в составе структуры службы качества
и выполняющая полный спектр мероприятий (ESD-Программа). Такая
программа должна действовать непрерывно, включать обучение, применение
подходящих мер защиты, инструментов и средств измерения. Разработка и
применение ESD-Программы позволит существенно снизить издержки,
связанные с дефектами производства высокотехнологичной электронной
продукции.
------------------------------------------
Список литературы
1. Стандарт МЭК 61340-5-1 (ГОСТ Р 53734.5.1-2009) «Электростатика. Часть
5-1. Защита электронных устройств от электростатических явлений.
Общие требования»;
2. Стандарт МЭК 61340-5-2 (ГОСТ Р 53734.5.2-2009) «Электростатика. Часть
5-1. Защита электронных устройств от электростатических явлений.
Руководство пользователя».
