مختلف مصنوعات کے ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ یہ ESD ایک بہت اہم ٹیسٹ ہے: اگر سرکٹ بورڈ اچھی طرح سے ڈیزائن نہیں کیا گیا ہے، جب جامد بجلی متعارف کرائی جاتی ہے، تو یہ پروڈکٹ کے کریش ہونے یا اجزاء کو نقصان پہنچانے کا سبب بنتی ہے۔ ماضی میں، میں نے صرف یہ دیکھا کہ ESD اجزاء کو نقصان پہنچائے گا، لیکن مجھے الیکٹرانک مصنوعات پر کافی توجہ دینے کی توقع نہیں تھی۔

ESD جسے ہم اکثر الیکٹرو سٹیٹک ڈسچارج کہتے ہیں۔ سیکھے گئے علم سے، یہ معلوم کیا جا سکتا ہے کہ جامد بجلی ایک فطری عمل ہے، جو عام طور پر رابطے، رگڑ، برقی آلات کے درمیان انڈکشن وغیرہ کے ذریعے پیدا ہوتا ہے۔ اس کی خصوصیت طویل مدتی جمع اور ہائی وولٹیج (ہزاروں وولٹ پیدا کر سکتی ہے۔ یا یہاں تک کہ دسیوں ہزار وولٹ کی جامد بجلی) ) کم بجلی، کم کرنٹ اور مختصر کارروائی کا وقت۔ الیکٹرانک مصنوعات کے لیے، اگر ESD ڈیزائن اچھی طرح سے ڈیزائن نہیں کیا گیا ہے، تو الیکٹرانک اور برقی مصنوعات کا آپریشن اکثر غیر مستحکم ہوتا ہے یا یہاں تک کہ خراب بھی ہوتا ہے۔

ESD ڈسچارج ٹیسٹ کرتے وقت عام طور پر دو طریقے استعمال کیے جاتے ہیں: رابطہ ڈسچارج اور ایئر ڈسچارج۔

رابطہ ڈسچارج ٹیسٹ کے تحت آلات کو براہ راست خارج کرنا ہے۔ ہوا خارج ہونے والے مادہ کو بالواسطہ خارج ہونے والا مادہ بھی کہا جاتا ہے، جو ایک مضبوط مقناطیسی میدان کے ملحقہ کرنٹ لوپس کے ساتھ جوڑنے سے پیدا ہوتا ہے۔ ان دو ٹیسٹوں کے لیے ٹیسٹ وولٹیج عام طور پر 2KV-8KV ہے، اور مختلف علاقوں میں تقاضے مختلف ہیں۔ لہذا، ڈیزائن کرنے سے پہلے، ہمیں سب سے پہلے مصنوعات کی مارکیٹ کا پتہ لگانا چاہیے۔

مندرجہ بالا دو صورتیں الیکٹرانک مصنوعات کے لیے بنیادی ٹیسٹ ہیں جو انسانی جسم کی برقی یا دیگر وجوہات کی وجہ سے کام نہیں کر سکتیں جب انسانی جسم الیکٹرانک مصنوعات کے ساتھ رابطے میں آتا ہے۔ نیچے دی گئی تصویر سال کے مختلف مہینوں میں کچھ علاقوں کی ہوا میں نمی کے اعدادوشمار دکھاتی ہے۔ یہ اعداد و شمار سے دیکھا جا سکتا ہے کہ Lasvegas میں سال بھر میں کم سے کم نمی ہوتی ہے۔ اس علاقے میں الیکٹرانک مصنوعات کو ESD تحفظ پر خصوصی توجہ دینی چاہیے۔

دنیا کے مختلف حصوں میں نمی کے حالات مختلف ہیں، لیکن ایک ہی وقت میں کسی خطے میں، اگر ہوا میں نمی ایک جیسی نہیں ہے، تو اس سے پیدا ہونے والی جامد بجلی بھی مختلف ہوتی ہے۔ مندرجہ ذیل جدول جمع کردہ ڈیٹا ہے، جس سے یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ہوا میں نمی کم ہونے پر جامد بجلی بڑھ جاتی ہے۔ یہ بالواسطہ طور پر اس وجہ کی بھی وضاحت کرتا ہے کہ شمالی سردیوں میں سویٹر اتارتے وقت جو جامد چنگاریاں پیدا ہوتی ہیں وہ بہت بڑی ہوتی ہیں۔ "

چونکہ جامد بجلی اتنا بڑا خطرہ ہے، ہم اس کی حفاظت کیسے کر سکتے ہیں؟ الیکٹرو اسٹاٹک تحفظ کو ڈیزائن کرتے وقت، ہم اسے عام طور پر تین مراحل میں تقسیم کرتے ہیں: بیرونی چارجز کو سرکٹ بورڈ میں بہنے سے روکتے ہیں اور نقصان پہنچاتے ہیں۔ بیرونی مقناطیسی شعبوں کو سرکٹ بورڈ کو نقصان پہنچانے سے روکنا؛ electrostatic شعبوں سے نقصان کو روکنے کے.

اصل سرکٹ ڈیزائن میں، ہم الیکٹرو سٹیٹک تحفظ کے لیے درج ذیل میں سے ایک یا زیادہ طریقے استعمال کریں گے:

1

الیکٹرو اسٹاٹک تحفظ کے لیے برفانی تودے کے ڈایڈس
یہ بھی ایک طریقہ ہے جو اکثر ڈیزائن میں استعمال ہوتا ہے۔ ایک عام نقطہ نظر کلیدی سگنل لائن کے متوازی طور پر ایک برفانی ڈایڈڈ کو زمین سے جوڑنا ہے۔ یہ طریقہ یہ ہے کہ برفانی تودے کے ڈائیوڈ کو تیزی سے جواب دینے کے لیے استعمال کیا جائے اور اس میں کلیمپنگ کو مستحکم کرنے کی صلاحیت ہو، جو سرکٹ بورڈ کی حفاظت کے لیے کم وقت میں متمرکز ہائی وولٹیج کو استعمال کر سکتا ہے۔

2

سرکٹ کے تحفظ کے لیے ہائی وولٹیج کیپسیٹرز کا استعمال کریں۔
اس نقطہ نظر میں، کم از کم 1.5KV کے برداشت کرنے والے وولٹیج کے ساتھ سیرامک ​​کیپسیٹرز کو عام طور پر I/O کنیکٹر یا کلیدی سگنل کی پوزیشن میں رکھا جاتا ہے، اور کنکشن کی انڈکٹینس کو کم کرنے کے لیے کنکشن لائن ممکنہ حد تک مختصر ہوتی ہے۔ لائن اگر کم برداشت کرنے والے وولٹیج والا کپیسیٹر استعمال کیا جاتا ہے، تو اس سے کپیسیٹر کو نقصان پہنچے گا اور اس کا تحفظ ختم ہو جائے گا۔

3

سرکٹ کے تحفظ کے لیے فیرائٹ موتیوں کا استعمال کریں۔
فیرائٹ موتیوں کی مالا ESD کرنٹ کو بہت اچھی طرح سے کم کر سکتی ہے، اور تابکاری کو بھی دبا سکتی ہے۔ جب دو مسائل کا سامنا کرنا پڑتا ہے تو، فیرائٹ مالا ایک بہت اچھا انتخاب ہے۔

4

اسپارک گیپ کا طریقہ
یہ طریقہ مواد کے ایک ٹکڑے میں دیکھا جاتا ہے۔ مخصوص طریقہ یہ ہے کہ تانبے پر مشتمل مائیکرو اسٹریپ لائن پرت پر ایک دوسرے کے ساتھ جڑے ہوئے ٹپس کے ساتھ سہ رخی تانبے کا استعمال کیا جائے۔ تکونی تانبے کا ایک سرا سگنل لائن سے جڑا ہوا ہے، اور دوسرا مثلث تانبا ہے۔ زمین سے جڑیں۔ جب جامد بجلی ہوتی ہے، تو یہ تیز مادہ پیدا کرے گی اور برقی توانائی استعمال کرے گی۔

5

سرکٹ کی حفاظت کے لیے LC فلٹر کا طریقہ استعمال کریں۔
LC پر مشتمل فلٹر اعلی تعدد جامد بجلی کو سرکٹ میں داخل ہونے سے مؤثر طریقے سے کم کر سکتا ہے۔ انڈکٹر کی انڈکٹیو ری ایکٹینس کی خصوصیت ہائی فریکوئنسی ESD کو سرکٹ میں داخل ہونے سے روکنے میں اچھی ہے، جبکہ کپیسیٹر ESD کی ہائی فریکوئنسی انرجی کو زمین پر بند کر دیتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، اس قسم کا فلٹر سگنل کے کنارے کو بھی ہموار کر سکتا ہے اور RF اثر کو کم کر سکتا ہے، اور سگنل کی سالمیت کے لحاظ سے کارکردگی کو مزید بہتر بنایا گیا ہے۔

6

ESD تحفظ کے لیے ملٹی لیئر بورڈ
جب فنڈز اجازت دیتے ہیں، تو ملٹی لیئر بورڈ کا انتخاب بھی ESD کو روکنے کا ایک مؤثر ذریعہ ہے۔ ملٹی لیئر بورڈ میں، کیونکہ ٹریس کے قریب ایک مکمل گراؤنڈ ہوائی جہاز ہے، اس سے ESD جوڑے کو کم مائبادی والے طیارے میں زیادہ تیزی سے لے جا سکتا ہے، اور پھر کلیدی سگنلز کے کردار کی حفاظت کر سکتا ہے۔

7

سرکٹ بورڈ کے تحفظ کے قانون کے دائرے پر حفاظتی بینڈ چھوڑنے کا طریقہ
یہ طریقہ عام طور پر سرکٹ بورڈ کے گرد بغیر ویلڈنگ کی پرت کے نشانات کھینچنے کا ہے۔ جب حالات اجازت دیں، ٹریس کو ہاؤسنگ سے جوڑیں۔ ایک ہی وقت میں، یہ نوٹ کرنا چاہئے کہ ٹریس ایک بند لوپ نہیں بنا سکتا، تاکہ لوپ اینٹینا نہ بن سکے اور زیادہ پریشانی کا باعث بنے۔

8

سرکٹ کے تحفظ کے لیے CMOS ڈیوائسز یا TTL ڈیوائسز کو کلیمپنگ ڈائیوڈز کے ساتھ استعمال کریں۔
یہ طریقہ سرکٹ بورڈ کی حفاظت کے لیے تنہائی کے اصول کا استعمال کرتا ہے۔ چونکہ یہ آلات کلیمپنگ ڈائیوڈس کے ذریعے محفوظ ہوتے ہیں، اس لیے اصل سرکٹ ڈیزائن میں ڈیزائن کی پیچیدگی کم ہو جاتی ہے۔

9

ڈیکپلنگ کیپسیٹرز استعمال کریں۔
ان ڈیکپلنگ کیپسیٹرز کی کم ESL اور ESR قدریں ہونی چاہئیں۔ کم تعدد ESD کے لیے، ڈیکپلنگ کیپسیٹرز لوپ ایریا کو کم کرتے ہیں۔ اس کے ESL کے اثر کی وجہ سے، الیکٹرولائٹ فنکشن کمزور ہو جاتا ہے، جو اعلی تعدد توانائی کو بہتر طریقے سے فلٹر کر سکتا ہے۔ .

مختصراً، اگرچہ ESD خوفناک ہے اور سنگین نتائج بھی لے سکتا ہے، لیکن صرف سرکٹ پر پاور اور سگنل لائنوں کی حفاظت کر کے ESD کرنٹ کو PCB میں بہنے سے مؤثر طریقے سے روک سکتا ہے۔ ان میں سے، میرے باس نے اکثر کہا کہ "بورڈ کی اچھی بنیاد بادشاہ ہے"۔ مجھے امید ہے کہ یہ جملہ آپ کو روشندان کو توڑنے کا اثر بھی پہنچا سکتا ہے۔