Az ESD alapjai és az optimális védelem
Mit jelent az ESD?
ESD-nek (ang.: electrostatic discharge) az elektrosztatikus kisülést nevezik. A nagy potenciálkülönbségek (különböző feszültségek) következtében szikrák vagy átütés formájában egy rövid, elektromos áram alakul ki. A feszültségtől, tehát a voltszámtól függően ezt a jelenséget:
- érezni (3000 Volttól)
- hallani (5000 Volttól) és
- és szikra vagy villám formájában látni lehet (10.000 Volttól).
Ahhoz, hogy az ember érzékelje a kisülést, kb. 3000 Volt szükséges.
Ezzel szemben már 30 Volt elég egy félvezető károsodásához.
Hogyan alakul ki az elektrosztatikus feltöltődés?
Elektrosztatikus feltöltődés akkor alakul ki, ha az elektromos töltések szétválnak. Ez olyankor történik meg, ha pl. két különböző anyag egymáshoz súrlódik vagy szétválik egymástól.
Ez gyakran teljesen normális hétköznapi helyzetekben alakul ki, például amikor műanyag talpú cipőben átmegy egy szőnyegen. Ekkor elsősorban negatív elektromos töltések felvételére kerül sor, melyek a teljes tárgyon vagy testen eloszlanak. Ha ilyenkor hozzáér egy másik vezetőképes testhez vagy földeléshez (pl. egy fűtőtesthez), ez a töltés hirtelen kiáramlik.
Példa szétválasztott töltések kialakulására:
- Járás műanyag padlókon
- Súrlódás szintetikus ruházaton
- Műanyag ládák eltolása
- Ragasztószalagok letekerése
- Szállítószalagok mozgása
Az alacsony levegő páratartalom segíti az elektrosztatikus feltöltődés kialakulását, ezért a levegő páratartalomnak 40 % és 60 % között kell lennie.
Mikor veszélyes az ESD?
Normál esetben az emberekre nem veszélyes. Az elektrosztatikus feltöltődések azonban az elektronikai ipar termelő üzemeiben veszélyes lehetnek.
Az ellenőrizetlen elektrosztatikus kisülések az elektronikus alkatrészek (félvezető elemek) teljes károsodást okozhatják, valamint rejtett meghibásodásokhoz vezethetnek, melyek magas költségeket eredményezhetnek az alábbi területeken:
- Elhasználódás miatti meghibásodás
- Reklamációk
- Javítási- és csereköltségek
- Jó hírnév elveszítése
- Ügyfelek elveszítése
Áramkör ESD-érzékeny alkotóelemekkel (IC-k)
Modern munkaterületeken könnyen fordulhatnak elő 10.000 Volt feletti feszültségek. Mindenekelőtt a műanyagok képesek nagyon könnyen az elektrosztatikus feltöltődésre a nagy felületi ellenállásuk következtében. Egy szokásos műanyag láda felületi potenciálja például akár 20.000 Volt is lehet – ez veszélyes környezetet jelent a benne szállított elektronikus alkatrészeknek.
Azokat az alkotóelemeket, melyek a megmunkálás vagy a szállítás során elektrosztatikus kisülés következtében veszélynek vannak kitéve, ESDS-nek (ang. Electrostatic Discharge Sensitive Devices) nevezzük és a következő szimbólummal vannak jelölve:
ESD elleni védelem
Az elektrosztatikus kisülés miatti károsodások elleni hatékony védelmet az ESD védett zónák, úgynevezett EPA területek (ang. Electrostatic Protected Area) jelentik. Itt minden óvintézkedés adott ahhoz, hogy az elektrosztatikusan érzékeny alkotóelemekkel dolgozni lehessen úgy, hogy azok ne károsodjanak.
A teljes körű ESD védett zóna (EPA) az alábbi területeket tartalmazza (minimális követelmények DIN EN 61340-5-1 szerint):
Vegye figyelembe a következő alapelvet:
„Ahol nincs feltöltődés, ott nincs kisülés“. A lehető legkevesebb mozdulat és az ESD-védett felszerelés minimálisra csökkenti egy személy általi statikus feltöltődés kockázatát.
Egy ESD védőzóna (EPA) elemeit a következő szimbólumok jelölik:
Kérdései vannak? Szüksége van ESD tanácsadásra?
A Hoffmann Group-tól Ön mindent egy helyről megkap:
- Kialakítjuk a kifejezetten Önnek szóló EPA területet
- és ellátjuk az ESD-re érzékeny alkatrészek használatához megfelelő termékekkel.
Telefonon, E-mail-ben vagy faxon ér el minket.
Tovább az ESD tanácsadáshozAz ESD ill. EPA témaköréhez kapcsolódó legfontosabb fogalmak magyarázatát itt találja: