Skontaktuj się z nami {{ name }}
Nr art. {{ combinedCodeWithHighlight }}
Nr własny produktu:
EAN / GTIN:
Numer producenta:
PRZYCZYNY ROZŁADOWAŃ ELEKTROSTATYCZNYCH (ESD) I OPTYMALNA OCHRONA PRZED NIMI
CO OZNACZA ESD?
Mianem ESD (ang. electrostatic discharge) określa się wyładowanie elektrostatyczne. Na skutek różnic potencjału (różnych napięć) generowany jest krótki prąd elektryczny w postaci iskry lub przebicia. W zależności od napięcia, a więc liczby woltów, fenomen ten można:
- poczuć (powyżej 3000 V)
- usłyszeć (powyżej 5000 V)
- zobaczyć w postaci iskry lub błysku (powyżej 10000 V).
Wiele rozładowań elektrostatycznych nie przekracza progu postrzegania przez człowieka, jednak mogą być one szkodliwe np. dla podzespołów elektronicznych. Aby człowiek poczuł rozładowanie, potrzeba ok. 3000 V. Jednak już 30 V wystarczy, aby zniszczyć podzespół półprzewodnikowy.
JAK DOCHODZI DO WYŁADOWANIA ELEKTROSTATYCZNEGO?
Rozładowanie elektrostatyczne następuje, kiedy oddzielane od siebie są dwa ładunki elektryczne. Przykładowo ma to miejsce, gdy dwa różne materiały ocierają się o siebie lub są rozdzielane.
Wiele wyładowań elektrostatycznych jest poniżej progu ludzkiej percepcji; są one zauważalne dopiero od ok. 3000 V. Niemniej jednak należy zachować ostrożność, ponieważ nawet 30 V wystarczy, aby wyładowania elektrostatyczne spowodowały poważne szkody, na przykład w produkcji półprzewodników.
Z wyładowaniami elektrostatycznymi spotykamy się na co dzień. Występują często w zupełnie normalnych sytuacjach, np. podczas chodzenia po dywanie w obuwiu z podeszwami z tworzywa sztucznego. Magazynowane są przy tym głównie ujemne ładunki elektryczne, które rozmieszczane są w całym przedmiocie lub ciele. Jeżeli w tym momencie dojdzie do zetknięcia z innym ciałem przewodzącym lub uziemieniem (np. grzejnikiem), ładunek błyskawicznie odpływa.
Przykłady powstawania rozdzielonych ładunków:
- chodzenie po podłodze z tworzywa sztucznego
- tarcie na odzieży syntetycznej
- przemieszczanie pojemników z tworzywa sztucznego
- rozwijanie taśm klejących
- ruch przenośników taśmowych.
Uważaj na ukryte ryzyko
Wyładowanie elektrostatyczne charakteryzuje się niskim natężeniem prądu, co praktycznie wyklucza możliwość uszkodzenia ciała. W zależności od poziomu napięcia, wyładowania elektrostatyczne występują
- zauważalne już od 3000 V
- słyszalny już od 5000 V
- widoczne już od 10 000 V w postaci iskry lub błysku.
Niska wilgotność sprzyja tworzeniu się ładunków elektrostatycznych, dlatego skutecznym środkiem zapobiegawczym jest po prostu zapewnienie, że poziom wilgotności w obszarach produkcyjnych utrzymuje się na poziomie od 40% do 60%.
Coś wisi w powietrzu: wyładowania elektrostatyczne
Wyładowanie elektrostatyczne ma miejsce, gdy występuje duża różnica potencjałów, czyli różne napięcia. Dzieje się tak, jeśli na przykład chodzisz po dywanie w butach na plastikowej podeszwie – pochłaniane są głównie ujemne ładunki elektryczne, które rozprzestrzeniają się po całym przedmiocie lub po ciele. Kiedy następnym razem zetkniesz się z innym przewodzącym obiektem lub uziemieniem, ładunek ten zostanie nagle rozładowany. Podobnie ten sam efekt można zaobserwować, jeśli dwa różne materiały zostaną pocierane o siebie lub rozdzielane. Ładunek zostaje rozładowany, co powoduje dźwięk pękania lub trzaskania, a nawet latające iskry. Jeśli przydarzy się to wrażliwym elementom, zostaną one uszkodzone nie do naprawienia.
Dlaczego skuteczna ochrona jest kluczowa
ESD prawie zawsze występuje poza zasięgiem radaru. Komponenty uszkodzone przez ESD są wizualnie nie do odróżnienia od nieuszkodzonych. Fakt, że wyładowania elektrostatyczne mogą w niezauważalny sposób wpływać na funkcjonalność i żywotność, sprawia, że środki ochronne są absolutną koniecznością w produkcji elektroniki i pokrewnych miejscach pracy.
Chociaż sami ludzie zwykle nie są zagrożeni, wyładowania elektrostatyczne mogą z łatwością mieć poważny wpływ na jakość komponentów, ponieważ w zależności od środowiska pracy mogą występować poziomy napięcia przekraczające 10 000 V. Dobrym przykładem są tworzywa sztuczne, które można znaleźć na wielu etapach procesu produkcyjnego. Ze względu na wysoką rezystancję powierzchniową charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami w zakresie ładowania elektrostatycznego. W rezultacie potencjał powierzchniowy konwencjonalnego plastikowego pudełka transportowego może wynosić do 20 000 V, co znacznie zwiększa ryzyko dla znajdujących się w nim elementów elektronicznych i części. Nie można też zapomnieć o systemie klimatyzacji. Chociaż latem może to być dobrodziejstwem dla pracowników, stwarza ryzyko dla podzespołów elektronicznych, ponieważ im niższa wilgotność, tym większe ryzyko wyładowań elektrostatycznych. To wystarczający powód, aby utrzymywać poziom wilgotności pomiędzy 40% a 60%.
Drobny szczegół z poważnymi konsekwencjami: jak objawia się niewystarczająca ochrona ESD
Komponenty elektroniczne, takie jak zespoły półprzewodników, mogą ulec zarówno widocznym, jak i niewidocznym uszkodzeniom. Należy pamiętać, że czasami uszkodzenie nie będzie widoczne, dopóki komponent nie zostanie zintegrowany z produktem końcowym i nie będzie działał przez pewien okres czasu.
W praktyce oznacza to:
- Awarie produktu po zainstalowaniu
- Uskarżanie się
- Koszty napraw i wymian
- Utrata reputacji jako dostawcy elektroniki
- Utrata klientów
Co twoja dobra reputacja ma wspólnego z ESD?
ESD (obszar chroniony przed wyładowaniami elektrostatycznymi) zapewnia skuteczną ochronę przed uszkodzeniami spowodowanymi wyładowaniami elektrostatycznymi. W tych obszarach zostały podjęte wszelkie środki ostrożności, aby móc pracować z zespołami wrażliwymi na ładunki elektrostatyczne bez ich uszkodzenia.
Regularne kontrole ESD są kluczowe
Jeśli Twój dział produkcyjny pracuje z zespołami elektronicznymi, istnieje ryzyko, że niekontrolowane wyładowania elektrostatyczne (ESD) mogą w widoczny sposób uszkodzić te komponenty, zakłócić ich działanie lub doprowadzić do awarii operacyjnej później po zainstalowaniu w produkcie końcowym.
Jeśli dysponujesz obszarem chronionym przed wyładowaniami elektrostatycznymi (EPA) utworzonym zgodnie z normą DIN EN 61340-5-1, musisz przeprowadzać regularne kontrole i testy przy użyciu technologii pomiarowej, aby sprawdzić, czy obszar chroniony i jego elementy działają prawidłowo, a tym samym ochrona zespołów elektronicznych i komponentów poprzez kontrolowane rozładowanie.
Codziennie przed pierwszym wejściem do EPA sprawdź swój osobisty sprzęt ochronny ESD, aby upewnić się, że działa prawidłowo. Na bieżąco sprawdzaj także stoły robocze, maty podłogowe i połączenia uziemiające.
Należy przestrzegać zasady:
„Gdzie nie występuje gromadzenie się ładunku elektrostatycznego, tam nie dochodzi do jego rozładowania”. Tak mała liczba ruchów, jak to tylko możliwe, i wyposażenie bezpieczne z punktu widzenia ESD obniżają do minimum poziom ryzyka gromadzenia ładunku elektrostatycznego przez osoby.
POMOC
W Hoffmann Group Perschmann oferujemy:
- indywidualne doradztwo
- analizy zagrożeń, pomoc w doborze produktów, testy użytkowania i szkolenia.
Tu znajdziesz wyjaśnienia najważniejszych pojęć stosowanych w obszarze ESD, EPA i ładunku elektrostatycznego.