ESD (descarga electroestática) significa “descarga electrostática”. La ESD es una disciplina formada desde mediados del siglo XX para estudiar la generación, daño y protección de la electricidad estática. Por lo tanto, es costumbre en el mundo referirse al equipo utilizado para la protección electrostática como ESD.

Estándares de certificación

La mayor parte de empresas no ha establecido un programa ESD20.20 de acuerdo con las normas americanas. El trabajo de control de ESD de la fábrica no es más que comprar suministros ESD simples como ropa de trabajo antiestática y muñequeras , lo que se aleja del estándar ESD 20.20. Cuando muchas empresas se encuentran con auditorías in situ con grandes clientes extranjeros, a menudo hacen preparativos cuidadosos, pero aún así son rechazados debido a problemas de ESD. Mejorar el nivel de la tecnología ESD es una prioridad máxima para toda la industria de la electrónica, y la promoción y popularización de los estándares del sistema ESD es una tarea ardua.

Conocimientos relacionados con ANSI / ESD

ANSI se fundó en 1918, antes conocido como Comité de Estándares de Ingeniería Estadounidense (AESC), y en 1928 pasó a llamarse Asociación Estadounidense de Estándares (American Standards Association; ASA), cambió su nombre a American Standards Institute (USASI) en 1966, y cambió oficialmente su nombre actual a American National Standards Institute (ANSI) en 1969.

Estándar ESD20.20

ANSI / ESD S20.20 es un programa de certificación acreditado lanzado oficialmente por la American ESD Association (ESD Association) en 2000. La asociación está compuesta por fabricantes y usuarios de componentes electrónicos, entre los principales miembros se encuentran IBM, MOTOROLA y otras empresas. Las fábricas OEM o proveedores de estas empresas deben pasar la certificación ESD S20.20 para obtener y mantener las calificaciones de OEM y productos de suministro. Por lo tanto, ESD20.20 puede considerarse como un estándar de certificación del comprador. Para aquellos fabricantes de chips, componentes electrónicos, fuentes de alimentación y convertidores y pantallas de visualización, deben convertirse en proveedores de marcas reconocidas. ESD20.20 es similar a una certificación obligatoria. estándar. 

Electricidad Estática

La palabra “estático” significa falto de movimiento. Por lo tanto, la electricidad estática es una carga eléctrica sin movimiento. Todos los materiales están hechos de átomos. Un átomo es la partícula más pequeña de un material que todavía conserva las propiedades de dicho material. Cada átomo está formado por un núcleo con carga positiva alrededor del cual se mueven uno o más electrones negativos.

¿Cómo se genera la electricidad estática?

La electricidad estática es un fenómeno de las superficies que se genera cuando dos o más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo. Esta acción da lugar a una separación o transferencia de electrones negativos de un átomo a otro. El nivel de carga (la fuerza del campo) depende de varios factores: el material y sus propiedades físicas y eléctricas, la temperatura, la humedad, la presión y la velocidad de separación. Cuanto mayor es la presión o la velocidad de separación, mayor es la carga.

¿Qué efecto tiene?

En los procesos de producción, las cargas electrostáticas pueden ser un grave contratiempo, ya que provocan que los materiales se queden enganchados a la máquina o que se adhieran los unos con los otros. Además, existe el riesgo de descargas eléctricas para los empleados. La carga eléctrica atrae el polvo del entorno. En los emplazamientos con riesgo de explosión, la carga electrostática podría provocar una chispa y, en consecuencia, un incendio o incluso una explosión.

Descarga electrostática: a lo que deben prestar atención las empresas cuando se trata de protección ESD

La electrostática como peligro para componentes sensibles

El fenómeno es bien conocido: cuando se procesan placas de circuitos, papel, plásticos, textiles y se camina sobre pisos de vinilo, se produce fricción; en el caso más inofensivo, se “limpia”. Detrás de esto está la electrostática. En la vida cotidiana, esto puede resultar incómodo, pero inofensivo. La situación es diferente en la industria electrónica. Allí, la electrostática puede tener graves consecuencias .

Los componentes o conjuntos sensibles pueden dañarse o incluso destruirse como resultado, los semiconductores y los condensadores SMD a menudo fallan debido a la electrostática. Los circuitos de tecnología de alta frecuencia, láseres de diodo, transistores de efecto de campo, diodos emisores de luz y chips también son productos muy sensibles; a menudo, solo toleran voltajes de unos pocos voltios . Los transistores VMOS, es decir, transistores con semiconductores de óxido metálico, pueden dañarse a voltajes superiores a 30 voltios, por ejemplo.

Otros problemas causados ​​por la electricidad estática son:

  • Contaminación: si el polvo es atraído electrostáticamente, esto puede, en el peor de los casos, provocar interrupciones en el proceso si las partículas se adhieren a los productos. La manipulación de sustancias pirotécnicas puede incluso provocar explosiones.
  • Descarga de personas: se manifiestan en golpes desagradables al tocar objetos, como en el ejemplo anterior con la puerta del automóvil, solo que con mucha mayor intensidad.

Implementar consistentemente medidas de protección ESD

Para evitar estas consecuencias negativas de las descargas electrostáticas, los empleados en lugares de trabajo en peligro deben tomar medidas de protección especiales. Esto suele ser un problema en la práctica porque muchos objetos diferentes pueden cargarse electrostáticamente. Estos incluyen prendas de vestir y botellas de bebidas, pero también carcasas de plástico para dispositivos de medición y prueba y embalaje.

Por lo tanto, como precaución, es importante retirar constantemente todos estos objetos , no solo del lugar de trabajo en sí, sino también de las áreas vecinas, como la recepción de mercancías, la inspección de mercancías entrantes, el almacén, el transporte interno y el departamento de embalaje y envío.

Sin embargo, tales medidas de protección solo son efectivas si las empresas se aseguran de que ningún empleado de fuera del área pueda ingresar a las áreas protegidas por ESD. Es aconsejable equipar los lugares de trabajo afectados con barreras o, si es posible, incluso con puertas especialmente aseguradas.

Lista de comprobación: zona de protección ESD

¿Qué debe tener en cuenta en las áreas de trabajo en peligro de ESD en la industria electrónica? La siguiente lista de verificación le ayudará a usted y a sus empleados a evitar peligros para las personas y los productos:

1. Regule el acceso: La zona de protección ESD solo puede ser ingresada por personal capacitado o acompañado por una persona responsable. 

2. Póngase ropa protectora: El equipo necesario para los empleados incluye ropa ESD (blusas, chaquetas, pantalones, etc.), zapatos ESD, así como muñequeras y talones. Importante: la ropa ESD debe llevarse cerrada.

3. Documente la medición: Antes de ingresar a la zona de protección ESD, los empleados deben verificar su equipo de protección personal y documentar la medición.  

También deben observarse reglas especiales de conducta ESD . Esto incluye en particular las siguientes regulaciones:

  • Los empleados deben usar y conectar la pulsera cuando realicen un trabajo sedentario.
  • Está prohibido colocar componentes especialmente sensibles sobre superficies metálicas.
  • También están prohibidos los estantes aislantes y los materiales con cargo.
  • Es importante asegurarse de que los envases y contenedores también sean compatibles con ESD.
  • Solo se pueden utilizar productos de cuidado adecuados para la limpieza.
  • Está prohibido comer y beber en el lugar de trabajo.

El impacto de la ESD en los equipos electrónicos

Hay dos mecanismos de interferencia ESD en el circuito:

Una es que la corriente de descarga electrostática pasa directamente a través del circuito, causando daños al circuito;

La otra es que el campo electromagnético generado por la corriente de descarga electrostática interfiere con el circuito a través del acoplamiento capacitivo, el acoplamiento inductivo o el acoplamiento de radiación espacial.

El campo generado por la corriente ESD puede penetrar el dispositivo directamente oa través de orificios. Brecha. Ventilaciones. Los cables de entrada y salida están acoplados a circuitos sensibles. Cuando las corrientes ESD fluyen dentro del sistema, excitan las antenas que pasan en el camino, la eficiencia de emisión de estas antenas depende principalmente del tamaño. La longitud de onda de la radiación causada por los pulsos de ESD varía desde unos pocos centímetros hasta cientos de metros. El ruido electromagnético generado por estas energías radiadas dañará los equipos electrónicos o perturbará su funcionamiento.

El ruido electromagnético puede entrar en equipos electrónicos por conducción o radiación. El campo cercano del circuito y ESD. La forma básica de acoplamiento de la radiación puede ser capacitiva o inductiva dependiendo de la impedancia de la fuente y el receptor ESD. En el campo lejano, hay un acoplamiento de campo electromagnético.

Si el voltaje y / o la corriente inducidos por ESD exceden el nivel de señal del circuito, el funcionamiento del circuito fallará. En un circuito de alta impedancia, la señal de corriente es muy pequeña y la señal está representada por un nivel de voltaje. En este momento, dominará el acoplamiento capacitivo y el principal problema es el voltaje inducido por ESD. En los circuitos de baja resistencia, la señal es principalmente en forma de corriente, por lo que el acoplamiento inductivo es dominante y la corriente ESD causará problemas en la mayoría de los circuitos.

Los dos principales mecanismos de daño son:

①La falla térmica del equipo causada por el calor generado por la corriente ESD;

②La alta tensión inducida por ESD provoca la ruptura del aislamiento. Los dos tipos de daño pueden causar la ruptura del aislamiento en un dispositivo al mismo tiempo, lo que puede desencadenar una gran corriente, que a su vez conduce a una falla térmica.

Debido a que el voltaje y la corriente necesarios para causar daños al dispositivo son de uno a dos órdenes de magnitud más grandes que el voltaje y la corriente necesarios para causar un mal funcionamiento, es más probable que ocurran daños durante el acoplamiento de conducción, es decir, para causar daños, las chispas ESD deben contactar directamente el circuito y la radiación. El acoplamiento generalmente solo conduce a un mal funcionamiento.

×