SCS 정전기 관리 프로그램: 인더스트리 4.0 솔루션으로 전자 산업의 중요한 과제 해결

빠르게 변화하는 전자 제품 제조 업계에서는 사소한 장애도 큰 차질로 이어질 수 있습니다. 효율성과 제품 무결성에 있어서 가장 눈치채기 힘든 위협 중 하나는 정전기 방전(ESD)과 전기 과압(EOS)입니다. SCS 정전기 관리 프로그램은 일반적인 정전기 제어 조치보다 뛰어나며, 확장 가능한 동종 최초의 인더스트리 4.0 모니터링 솔루션으로 이러한 문제를 해결합니다.

정전기, ESD 및 EOS의 숨겨진 위협

정전기 또는 정전하는 재료 내부 또는 표면의 전하 불균형으로 인해 발생합니다. 이는 접촉과 분리를 통해 발생하는 현상인 마찰대전 때문입니다.

정전기 방전(ESD)은 정전하로 인해 발생합니다. ESD 제어에서 정전하를 제거하거나 최소화하려는 이유가 이것입니다. 정전기 방전은 서로 다른 정전하 레벨(전위)에 있는 두 객체가 서로 접근하여 빠르고 자발적인 전하 이동이 일어날 때 발생합니다. 이로 인해 열이 생성되므로 전압이 충분히 높다면 이를 감지하여 느낄 수 있지만 낮은 전압에서는 전자 부품의 회로망이 녹을 수 있습니다. ESD가 일상 생활에서는 사소한 불편일 수 있지만 전자 제품 제조 분야에서는 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 정전기 방전(ESD)은 민감한 부품을 손상시키거나 파괴하여 수리 비용, 생산 지연, 제품 신뢰성 저하로 이어질 수 있습니다.

전기 과압(EOS)은 회로 또는 장치에 가해지는 전기 신호가 정상 작동 파라미터를 초과하여 시간이 지남에 따라 ESD 이벤트와 유사한 손상을 일으키는 경우입니다. EOS는 접지 연결 끊김이나 접지부의 고주파 잡음 또는 전자파 장해(EMI)로 인해 발생할 수 있습니다.

이 세 가지 모두 눈으로 보이지 않기 때문에 제어하거나 제거하거나 발견하기 어렵고, 그로 인한 피해도 마찬가지입니다.

전자 산업이 직면한 과제

부품 손상 및 품질 관리

최신 전자 부품은 정전기 방전에 매우 민감합니다. 사소한 ESD 이벤트에도 마이크로칩이나 회로 기판이 못 쓰게 되어 상당한 재정적 손실이 발생할 수 있습니다. 최악의 경우 기업은 잠재적 ESD 결함으로 인해 타격을 입을 수 있습니다. 이는 ESD가 테스트 중에도 여전히 작동하고 고객에게 방출될 정도로 부품을 약화하거나 훼손할 때 발생하며, 이 경우 부품이 고장 나거나 간헐적인 장애를 일으킵니다. 이는 보증 수리 측면에서 더 많은 비용이 발생할 뿐만 아니라 고객 불만과 회사 평판에도 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

생산 다운타임

정전기 관련 손상은 그 원인과 해결 방법을 찾기 위한 길고 어려운 조사로 이어지는 경우가 많습니다. 이로 인해 문제를 진단하고 해결하는 동안 생산 라인이 중단되어 기한을 놓치고 생산성이 저하될 수 있습니다.

규정 준수

ANSI/ESD S20.20과 같은 ESD 표준을 준수하지 않으면 최소한의 표준 준수가 필요한 많은 고객 또는 미래의 잠재 고객과의 비즈니스가 중단될 수 있습니다.

자동화된 라인에서 ESD 제어

이전에는 작업대에서 ESD 제어와 인체 모델(HBM) ESD 이벤트가 주요 관심사였습니다. 대부분의 전자 제품 제조가 기계로 진행되는 오늘날, 업계는 이러한 공정에서 ESD에 민감한 장치를 보호하는 데 필요한 조치를 이행하기 위해 고군분투하고 있습니다.

최고의 솔루션

오늘날 제조 환경의 압박에 대응하기 위한 최상의 솔루션은 다음을 기반으로 하는 시스템입니다.

지속적인 감지

SCS 정전기 관리 프로그램(SMP)에서는 세 가지 유형의 상시 모니터, 이온화기, SMP 웹 응용 제품을 조합하여 사용할 수 있습니다. 시스템의 데이터 수집 측면을 알아보기 전에 ESD 제어에서 연속 감지의 기본 사항에 대해 살펴보겠습니다.

연속 모니터는 ESD 제어에 사용되는 다양한 파라미터의 상태와 기능에 대한 즉각적인 피드백을 제공합니다.

• 손목 스트랩을 통한 사용자 접지
• 작업 표면 접지
• 인체 전압
• 반도체, 디스크 드라이브, 평면 패널, 전자 장비 제조 환경과 같은 금속 공구의 접지 및 전자기 무결성(EMI)
• 정적 전압
• ESD 이벤트
• 이온화기 균형 및 방전 시간

작업 공간 연속 모니터는 일상적인 손목 스트랩 테스트에 비해 상당한 이점을 제공하여 ESD 제어 표준 S20.20을 충족하는 효율적이고 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공합니다. 이러한 이점에는 다음이 포함됩니다.

• 손목 스트랩 시스템 오류를 즉시 감지하여 작업자가 문제를 즉시 인지
• 초기 플렉스 피로로 인해 '간헐적' 단계에서 발생하는 장애와 같은 순간적인 장애를 포착하기 위한 지속적인 모니터링
• 자동화된 검사 및 결과 로깅으로 수동 테스트의 필요성을 없애고 오류 위험 감소

이러한 사전 예방적 접근 방식은 민감한 부품이 손상되기 전에 ESD 이벤트를 방지하는 데 도움이 됩니다. 지속적으로 모니터링하면 ESD 손상 위험을 줄이고 수동 점검의 필요성을 없애며 작업자가 업무에 집중할 수 있어 워크플로 효율성과 생산성을 향상시킵니다.

전체 제조 단계를 지속적으로 확인

정전기를 효과적으로 제어하려면 제조 공정의 모든 단계를 모니터링해야 합니다. SMP는 기계, 벤치, 인력 등 모든 관련 파라미터를 일관되게 점검합니다. 모든 단계에서 경계를 유지함으로써 손상을 방지하고 제품의 무결성을 유지합니다.

사용자 친화적인 도구

여러 책임을 관리하는 ESD 코디네이터는 SMP에서 작업을 간소화하고 효과적인 ESD 프로토콜 관리를 지원하는 사용자 친화적인 도구를 사용할 수 있습니다. 이러한 사용 편의성을 통해 효율성을 높이고 정전기 제어 조치를 일관되게 적용하여 ESD 이벤트의 위험을 줄일 수 있습니다.

사전 예방적 접근 방식

SMP는 정전기 관리에 대한 사전 예방적 접근 방식을 강조합니다. 실시간 데이터와 분석을 활용하여 정전기 문제를 발생하기 전에 해결합니다. 사후 대응에서 사전 예방적 관리로 전환하면 수율을 높이고 제품 신뢰성을 높이며 측정 가능한 투자 수익을 실현할 수 있습니다.

원격 모니터링

원격 근무로 전환되면서 정전기 관리가 복잡해졌지만 SMP를 사용하면 고급 연결 및 원격 관리 기능으로 이 문제를 해결할 수 있습니다. 엔지니어와 기술자는 웹 인터페이스를 활용하는 로컬 호스팅 소프트웨어를 통해 어디서나 정전기 레벨을 모니터링하고 장비를 제어할 수 있으므로 위치에 상관없이 정전기를 효과적으로 제어할 수 있습니다.

스마트 모니터링 및 분석

SCS 정전기 관리 프로그램(SMP)을 통해 최첨단 인더스트리 4.0 기술과 IoT 지원 장치를 활용하여 ESD 제어 파라미터를 지속적으로 모니터링할 수 있습니다. 실시간 데이터를 수집하여 추세와 잠재적인 문제를 파악함으로써 피해 및 운영 중단 위험을 완화하는 사전 예방적 조치를 할 수 있습니다.

SMP의 정교한 분석은 ESD 이벤트와 잠재적인 부품 오류를 즉시 감지하여 신속한 해결을 지원합니다. 이 시스템은 즉각적인 경고와 이메일 알림을 제공하도록 설계되어 있어 즉각적인 대응과 운영의 연속성을 보장할 수 있습니다. SMP는 API로 구조화되어 있어 이를 통해 기존 제조 시스템과 원활하게 통합해 복잡성 없이 워크플로 효율성을 최적화할 수 있습니다.

SMP는 ESD, EMI 및 EOS 위험을 효율적으로 관리하여 제조업체가 경쟁 우위를 확보할 수 있도록 합니다. 실시간 데이터 캡처 및 분석 기능은 제품 품질을 개선하는 동시에 고객 만족도 향상과 잠재적인 비용 절감에도 기여합니다.

SMP의 구성

SMP는 다양한 파라미터를 모니터링하는 개별 장치로 구성되므로 필요에 따라 포괄적이거나 유연하게 설정할 수 있습니다. 다음은 다양한 장치에 대한 개요입니다.

EM 인식 모니터

• 정전기 방전(ESD) 이벤트, 정적 전압 및 이온화 파라미터를 감지하고 측정하는 데 사용합니다.
• 문제가 있는 환경을 식별하고 SMT 라인 및 수작업 납땜과 같은 도구가 ESD에 민감한 장치를 취급할 수 있는지 검증할 때 사용하는 종합 진단 도구입니다.

그림 1: SMP EM 인식 모니터. (이미지 출처: SCS)

접지 마스터 모니터

• 작업 영역에 있는 공정 도구의 8개 금속 접지 연결부에 대한 접지 경로 임피던스 및 전자기 무결성(EMI)을 모니터링하는 데 사용합니다. 모니터링할 수 있는 접지 연결 수를 고려할 때 이 도구는 SMT 라인 접지에 적합합니다.

그림 2: SMP 접지 마스터 모니터 (이미지 출처: SCS)

WS 인식 모니터

• 작업자, 전도성 또는 분산형 작업 표면, 금속 공구의 접지 경로 무결성을 지속적으로 모니터링하는 데 사용합니다.
• Big Brother 원격 단자(선택 사항)를 사용하면 작업자가 손목 스트랩을 제대로 연결하지 않은 상태로 정전기에 민감한 부품에 접근할 경우 모니터에서 경보음이 울립니다.
• 작업자가 제대로 접지하지 않으면 작업 공간의 작업대, 수공구 및 기타 전자 장치에 전원이 켜지지 않게 하는 SCS 전원 계전기와 결합할 수 있습니다.

그림 3: SMP WS 인식 모니터 (이미지 출처: SCS)

Ion Pro™ 벤치탑 이온화기

• 특허받은 Ion Gauge™ 기술을 활용하고 정전기 관리 프로그램(SMP)으로 잔량과 방전 시간을 모니터링하는 최초의 이온화기입니다.
• 이온 수집 플레이트를 활용하여 잔량과 방전 시간을 샘플링함으로써 최적의 중립화 효율을 얻을 수 있습니다. 비효율적인 중립화로 인해 이온화기에 유지보수가 필요한 경우 경보를 전송합니다.

그림 4: SMP Ion Pro 벤치탑 이온화기. (이미지 출처: SCS)

진단 키트

SMP 진단 키트는 ESD 공정을 검증할 수 있는 휴대용 수단을 제공합니다. 포함된 소프트웨어를 사용하여 네트워크의 모든 PC에서 원격으로 결과를 모니터링할 수 있습니다. 맞춤형 인서트와 지퍼가 달린 칸막이가 있는 Pelican 케이스에 시스템을 담아서 ESD가 우려되는 다음 장소로 옮길 수 있습니다. 각각 다른 모니터 구성을 가진 다음 세 가지 키트가 있습니다.

• SMP 진단 키트
• ESD 이벤트 진단 키트
• 작업 공간 진단 키트

그림 5: Pelican 케이스는 SMP 진단 키트를 담아서 ESD가 우려되는 지역으로 운반하는 데 사용할 수 있습니다. (이미지 출처: SCS)

결론

정밀도와 신뢰성이 가장 중요한 전자 산업에서 SCS 정전기 관리 프로그램은 정전기로 인한 문제를 해결하는 데 필수적인 솔루션을 제공합니다. 인더스트리 4.0 혁신을 통합하고 원격 근무 환경에 적응함으로써 제품의 안전, 효율성 및 품질을 향상시켜 궁극적으로 회사의 수익을 보호합니다.

역동적인 디지털 구동 환경에서 운영을 보호하고 최고 수준의 품질 기준을 보장하려는 전자 제품 제조업체에게 SCS 정전기 관리 프로그램은 정전기 없는 미래를 위한 필수적인 투자입니다.