ESD: tutto quello che devi sapere sulle scariche elettrostatiche
Per una protezione ESD efficace
ESD è l’abbreviazione di scarica elettrostatica (in inglese Electrostatic Discharge) cioè un flusso elettrico sotto forma di scintilla o scarica che si genera tra due oggetti quando hanno grandi differenze di potenziale.
Da cosa è causata la scarica elettrostatica
Spesso le scariche elettrostatiche si verificano al di sotto della soglia di percezione umana, ma possono comunque causare danni - ad esempio ai componenti elettronici. Affinché un essere umano percepisca una scarica elettrostatica ci vogliono circa 3.000 volt. In confronto, 30 volt sono già sufficienti a distruggere un gruppo di semiconduttori.
Attenzione ai rischi invisibili
Le scariche elettrostatiche sono caratterizzate da un basso flusso di corrente e normalmente non rappresentano alcun rischio per l’uomo. A seconda della tensione, la scarica elettrostatica è:
- percepibile a partire da 3000 volt
- Da 5000 V è percepibile acusticamente
- Visibile da 10.000 V sotto forma di scintille o fulmini.
La carica elettrostatica può essere causata da livelli ridotti di umidità dell'aria, motivo per cui l'umidità dell'aria dovrebbe essere - in una situazione ideale - compresa tra il 40% e il 60%.
Protezione dalle ESD
Un'area protetta ESD, nota anche come EPA (area elettrostatica protetta), fornisce una protezione efficace contro i danni causati dalle scariche elettrostatiche. In queste aree vengono adottate tutte le misure precauzionali necessarie per lavorare con i componenti sensibili alle scariche elettrostatiche senza danneggiarli.
Perché una buona protezione è la cosa più importante
I componenti danneggiati da una scarica elettrostatica non differiscono visivamente da quelli intatti. Tuttavia, le scariche elettrostatiche possono avere un impatto enorme sulla funzionalità dei componenti prodotti, quindi è necessario osservare tutte le misure precauzionali per poter lavorare su componenti sensibili senza danneggiarli.
Nelle moderne aree di lavoro, è abbastanza facile che si verifichino tensioni superiori a 10.000 volt. Le materie plastiche sono particolarmente suscettibili di essere caricate con energia elettrostatica, a causa della loro elevata resistenza superficiale. Ad esempio, il potenziale di superficie di una generica scatola di plastica può raggiungere i 20.000 volt - un ambiente rischioso per i componenti elettronici contenuti al suo interno.
Da non dimenticare: l’aria condizionata pone dei rischi per i componenti elettronici poiché minore è l’umidità, maggiore è il rischio di cariche elettrostatiche. Ecco perché bisognerebbe regolare l’umidità a un valore compreso tra il 40% e il 60%.
Piccola causa, grande effetto: i danni di una protezione ESD inadeguata
Gli assemblaggi elettronici, come i componenti semiconduttori, possono essere danneggiati in modo visibile e invisibile. Alcuni danni si manifestano solo quando il componente è integrato nel prodotto e viene utilizzato (per un certo periodo di tempo).
In pratica ciò significa:
- guasti successivi
- reclami
- costi di riparazione e sostituzione
- perdita di buona reputazione come fornitore di elettronica
- perdita di clienti
In generale, vige il principio: "dove non c'è carica, non ci può essere una scarica (elettrostatica)".
Il minor numero possibile di movimenti e l'utilizzo di apparecchiature a prova di ESD riduce al minimo il rischio di cariche statiche causate dalle persone.
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Glossario ESD: i termini più importanti relativi a ESD o EPA sono raccolti qui: