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정전기 방전 안전

정전기 방전 안전 전자 부품 및 기기에 대한 ESD 보호

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ESD 안전 바코드 리더기

ESD 안전 바코드 리더기는 높은 비용을 초래하는 손상을 발생시킬 수도 있는 정전기 방전을 차단합니다.

DataMan 8050 시리즈

DataMan® 8050 시리즈 리더기에는 세계 최고로 꼽히는 Cognex의 바코드 판독 알고리즘이 탑재되어 있고, 혹독한 공장의 조건을 견딜 수 있도록 튼튼한 내구성으로 설계되었습니다. 

두 개의 물체 사이에서 급격한 정전기가 흐르는 정전기 방전(ESD)은 전자, 자동차, 생명 공학, 제약, 의료 장비, 반도체 등을 포함해서 다양한 산업 분야에서 전자 기기를 손상시켜서 높은 비용 지출을 유발할 수 있습니다. ESD는 전자 부품 손상은 물론 인화성 환경에서 스파크 폭발, 화재를 일으키고 데이터 손실을 발생시킬 수 있습니다. ESD 협회에 의하면, ESD로 인해서 전자 산업에서만 생산 수율, 제품 품질, 고객 만족에 대한 악영향으로 한 해 수 십억 달러의 손실이 발생한다고 합니다.

공식적으로 정전하라고 하는 정전기는 대부분 마찰 대전이라고 하는 과정에서 물체 간의 접촉이나 분리에 의해서 발생합니다. 예를 들어 카페트가 깔린 바닥 위를 걸어 갈 때 카페트와 신발의 상호 작용으로 인해서 카페트가 전자를 잃게 되어 양전하를 띄게 되며 신발은 전자를 받아서 음전하를 띄게 됩니다. 이 때 도체인 금속 문손잡이를 잡으면 ESD 발생으로 인해 몸으로부터 전하가 방전되어 정전기를 느끼게 됩니다.

마찰 대전으로 인해 발생하는 전기 전하량은 접촉면적, 재질의 특성, 물체가 떨어지는 속도, 상대 습도 등 다양한 요소들에 의해 영향을 받습니다. 드물긴 하지만, 마찰 대전 이외에도 이온 충격, 대전된 다른 물체와의 접촉 등 다른 정전기 발생 요인으로 이러한 현상이 발생하기도 합니다.

정전기는 쿨롱(C) 단위로 측정되지만 엔지니어들은 볼트(V) 단위로 측정되고 전하에 따라 결정되는 물질 사이의 정전기 전위와 물체 사이의 공간 상의 배치 및 거리 측정에 집중하는 경우가 많습니다. 예를 들어 카페트 위를 걷는 사람이 상대 습도(RH) 65%~90%에서 1500 V 정전기를 발생시켰다면 RH 10% ~ 20%에서는 35,000 V가 발생됩니다. 이외는 대조적으로 하드 드라이브와 같이 정전기 방전에 민감한 전자 기기(ESDS)의 경우 10 V ESD에도 손상될 수 있습니다.

전자 부품 및 기기에 대한 ESD 손상

ESD를 통한 손상은 일시적으로 상당히 크게 발생하거나 오랜 시간 잠복해 있을 수도 있습니다. 상당히 크게 발생하는 손상의 경우 전자 기기는 더 이상 작동하지 않습니다. 잠복하는 경우에는 전자 기기가 ESD 발생 이후에도 작동은 하지만 시간 경과에 따라 점점 성능이 저하되거나 수명이 짧아질 수 있습니다.

ESDS 부품과 기기는 세 가지 모델을 이용해서 ESD 손상 민감도에 따라 분류됩니다:
  • 신체에서 ESDS 기기로의 정전기 방전 인체 모델(HBM)
  • 금속 도구나 고정물체와 같이 대전된 도체에서의 정전기 방전 기계 모델(MM)
  • 취급이나 접촉으로 인해 ESDS 기기에 누적된 정전기가 포장재나 작업 표면, 기계 표면으로부터 분리될 때 ESDS에서 도체로 이동하는 기기 모델(CDM)

ESD 보호

소량의 ESD만으로도 ESDS 기기를 손상시킬 수 있기 때문에, 생산에서 테스트, 발송, 취급, 현장 수리에 이르기까지 제품 수명 주기 전체에서 ESD를 관리해야 합니다. ESDS 기기의 보호는 다음을 활용함으로써 수행됩니다:
  • 정전기 방지 작업대
  • 정전기 방지 손목 스트랩
  • 정전기 제어 의류
  • 도체 또는 확산 재질로 제작된 재질 및 신발
  • 정전기 방지 페인트
  • 습도 제어 및 공기 이온화 장치
  • 정전기 차단 포장재
  • 정전기 대전 레벨 모니터링을 위한 전압계 및 정전기 측정기 같은 ESD 측정 도구
  • 자동화된 기기 및 ESD 발생 모니터링을 자동화하기 위한 바코드 리더

ESD 보호를 위한 Cognex의 지원

Cognex DataMan ESD 안전 휴대형 및 고정형 바코드 리더기 제품 라인은 ESDS인 부품에 대한 손상을 방지하기 위해 모든 인클로저 부품에는 ESD 안전 플라스틱을 적용하고 모든 광학 부품에 대해 정전기 차단 코팅을 적용한 가장 폭넓은 산업용 바코더 리더기 제품군입니다.

Cognex ESD 안전 바코드 리더기는 IEC 61340-5-1:2016에 의거해서 ESD 안전 요구 사항을 충족시킵니다. 이 표준은 절연된 도체에 대해 100 V HBM, 200 V CDM, 35 V 이상의 전압을 견뎌야 하는 전기, 전자 부품, 어셈블리, 장비의 생산, 공정, 조립, 설치, 포장, 레이블 부착, 수리, 테스트, 검사, 운송, 기타 취급 활동에 적용됩니다.

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