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