Panoramica completa dei danni da ESD in vari settori industriali

Quella scossa improvvisa che si avverte toccando la maniglia di una porta in inverno? È la scarica elettrostatica (ESD), la stessa minaccia invisibile che danneggia i dispositivi elettronici. Camminando, sedendosi, toccando oggetti o lavorando senza messa a terra, il corpo umano accumula carica elettrica. Questa carica intrappolata comporta gravi rischi: toccare Articoli sensibili alle scariche elettrostatiche come i semiconduttori possono causare danni ESD, mentre il contatto con le apparecchiature di produzione o di collaudo può innescare malfunzionamenti. Sebbene sia altamente distruttivo per l'elettronica, l'aspetto più impegnativo è che le cariche elettrostatiche di basso livello sono spesso impercettibili, il che le rende difficili da rilevare.

Il grafico seguente mostra la correlazione tra i diversi livelli di carica corporea e l'intensità dell'urto.

Tensione (kV)Sensazione percepita
1.0Non rilevabile
2.0Formicolio alle dita (senza dolore)
3.0Dolore acuto, simile a una puntura di spillo
5.0Dolore al palmo della mano e all'avambraccio
6.0Forte dolore alle dita; pesantezza nella parte superiore del braccio
7.0Dolore intenso + intorpidimento delle dita e del palmo della mano
8.0Intorpidimento del palmo della mano e dell'avambraccio
9.0Dolore acuto al polso; intorpidimento della mano
10.0Dolore in tutta la mano; sensazione di corrente elettrica
11.0Forte intorpidimento delle dita; scosse intense in tutta la mano
12.0Sensazione di colpo pesante in tutta la mano

Il grafico mostra che 3 kV provocano un dolore pungente. Le scintille bianco-blu compaiono a 10 kV+. Le cariche inferiori a 2 kV spesso non vengono rilevate. Tuttavia, nella produzione, le cariche elettrostatiche inferiori a 1 kV possono causare danni critici: possono distruggere inconsapevolmente i semiconduttori o danneggiare le apparecchiature.

Che cos'è il danno da ESD?

I danni da ESD sono la distruzione o il degrado dei componenti elettronici causati da improvvise scariche di elettricità statica, anche troppo piccole per essere viste o percepite.

Tipi di danni da ESD

- Guasto catastrofico
Il guasto catastrofico si verifica quando l'ESD distrugge istantaneamente un componente, rendendolo completamente non funzionante, come un microprocessore che si brucia a causa di un singolo shock statico.

- Difetti latenti
I difetti latenti sono più insidiosi: le ESD indeboliscono un componente che continua a funzionare temporaneamente, per poi guastarsi prematuramente settimane o mesi dopo.

- Fallimenti sconvolgenti
I guasti anomali comportano malfunzionamenti temporanei, come la corruzione dei dati o i malfunzionamenti del sistema senza danni permanenti, spesso riscontrabili nei chip di memoria o nei sensori che forniscono letture irregolari dopo un evento ESD.

Danni da ESD in vari settori industriali

I danni da scariche elettrostatiche (ESD) interessano ormai tutti i settori, in particolare quelli della produzione di apparecchiature elettriche ed elettroniche.

Industrie di semiconduttori, elettronica e LCD:

  • Imballaggio/circuiti interni: Quando l'elettricità statica passa attraverso l'imballaggio o i circuiti interni, può causare danni ai circuiti, alterazioni delle caratteristiche e riduzione della resa.
  • Pannelli di vetro: Può causare danni ai pannelli di vetro LCD, guasti ai transistor e problemi simili.

Industria manifatturiera dell'elettronica:

  • Imballaggio/Assemblaggio: Se gli operatori o i componenti stessi sono carichi, una scarica inattesa può causare la bruciatura completa o parziale dei componenti.
  • Materiali di imballaggio: La carica statica attira polvere e detriti, aumentando il rischio di contaminazione di oggetti estranei durante l'imballaggio.

Industria chimica:

  • Fibre: Provoca problemi come la scarsa torsione del filo, l'aggrovigliamento del filo e la rottura dello stesso.
  • Pellicola/Foglio: I problemi includono l'adesione della polvere dovuta all'elettricità statica, l'attaccamento della pellicola ai rulli e la formazione di fori di spillo causati da scariche elettrostatiche (ESD).

Industria medica:

  • Abbigliamento/vestiario: Gli indumenti carichi comportano il rischio di incendiare l'ossigeno, i gas anestetici e altri gas infiammabili.
  • Materiali di imballaggio: La carica statica attira polvere e detriti, aumentando il rischio di contaminazione di oggetti estranei durante l'imballaggio.

Altri settori:

  • Materiali in polvere: I rischi includono l'aggregazione statica, la dispersione, la scarsa vagliatura e l'esplosione di polveri causata da scariche elettrostatiche.
  • Tubi/dotti (trasporto): Provoca l'adesione della polvere, incendi dovuti a ESD e scosse elettriche.
  • Carta: Comporta difetti di stampa (schizzi d'inchiostro, ecc.), l'incollaggio della carta e il trasferimento dell'inchiostro sul retro di altri fogli dopo la stampa.

Gli impatti delle ESD, che vanno dalla perdita di rendimento e dai difetti dei prodotti fino alle gravi minacce alla sicurezza, dimostrano il pericolo pervasivo dell'elettricità statica incontrollata. L'implementazione di un sistema completo di Programma di controllo ESD è quindi essenziale per proteggere i prodotti, garantire la qualità e salvaguardare il personale in tutti i settori interessati.

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