Ten nagły wstrząs, który odczuwasz dotykając klamki w zimie? To wyładowanie elektrostatyczne (ESD) - to samo niewidzialne zagrożenie, które uszkadza elektronikę. Podczas chodzenia, siedzenia, dotykania przedmiotów lub pracy bez uziemienia, ludzkie ciało gromadzi ładunek elektryczny. Ten uwięziony ładunek stwarza poważne zagrożenie: dotykanie Elementy wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne jak półprzewodniki mogą powodować uszkodzenia ESD, podczas gdy kontakt ze sprzętem produkcyjnym lub testującym może powodować nieprawidłowe działanie. Choć bardzo destrukcyjne dla elektroniki, najtrudniejszym aspektem jest to, że ładunki elektrostatyczne niskiego poziomu są często niezauważalne - co czyni je trudnymi do wykrycia. Poniższy wykres pokazuje, jak różne poziomy ładunku ciała korelują z intensywnością wstrząsu.

Poniższy wykres pokazuje, jak różne poziomy naładowania ciała korelują z intensywnością wstrząsu.
Napięcie (kV) | Odczucie |
1.0 | Niewykrywalny |
2.0 | Mrowienie w palcach (bez bólu) |
3.0 | Ostry, kłujący ból |
5.0 | Ból dłoni i przedramienia |
6.0 | Silny ból palców; uczucie ciężkości w górnej części ramienia |
7.0 | Intensywny ból + drętwienie palców/dłoni |
8.0 | Drętwienie dłoni i przedramienia |
9.0 | Ostry ból nadgarstka; drętwienie ręki |
10.0 | Ból w całej dłoni; uczucie prądu elektrycznego |
11.0 | Silne drętwienie palców; intensywny wstrząs w całej dłoni |
12.0 | Uczucie silnego uderzenia w całej dłoni |
Wykres pokazuje, że napięcie 3 kV powoduje kłujący ból. Niebiesko-białe iskry pojawiają się przy napięciu 10 kV+. Ładunki poniżej 2 kV często pozostają niewykryte. Jednak w produkcji ładunki elektrostatyczne poniżej 1 kV mogą powodować krytyczne uszkodzenia: mogą nieświadomie niszczyć półprzewodniki lub zakłócać działanie sprzętu.
Co to jest uszkodzenie ESD?
Uszkodzenia ESD to zniszczenie lub degradacja komponentów elektronicznych spowodowana nagłymi wyładowaniami elektrostatycznymi - nawet tymi zbyt małymi, aby je zobaczyć lub poczuć.
Rodzaje uszkodzeń spowodowanych wyładowaniami elektrostatycznymi
- Katastrofalna awaria
Katastrofalna awaria ma miejsce, gdy ESD natychmiast niszczy komponent, czyniąc go całkowicie niefunkcjonalnym - jak mikroprocesor spalający się od pojedynczego wstrząsu statycznego.
- Wady ukryte
Wady ukryte są bardziej podstępne, gdy ESD osłabia komponent, ale działa on tymczasowo, by ulec przedwczesnej awarii kilka tygodni lub miesięcy później.
- Niepowodzenia
Awarie Upset obejmują tymczasowe usterki, takie jak uszkodzenie danych lub usterki systemu bez trwałego uszkodzenia, często obserwowane w układach pamięci lub czujnikach, które dają błędne odczyty po zdarzeniu ESD.
Uszkodzenia związane z wyładowaniami elektrostatycznymi w różnych branżach
Uszkodzenia spowodowane wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD) mają obecnie wpływ na wszystkie branże, w szczególności te związane z produkcją sprzętu elektrycznego i elektronicznego.
Przemysł półprzewodników, elektroniki i LCD:
- Opakowanie/obwody wewnętrzne: Gdy elektryczność statyczna przepływa przez opakowanie lub obwody wewnętrzne, może spowodować uszkodzenie obwodu, zmianę charakterystyki i zmniejszenie wydajności.
- Panele szklane: Może powodować uszkodzenia szklanych paneli LCD, awarie tranzystorów i podobne problemy.
Branża produkcji elektroniki:
- Pakowanie/montaż: Jeśli operatorzy lub same komponenty są naładowane, nieoczekiwane rozładowanie może spowodować całkowite lub częściowe spalenie komponentów.
- Materiały opakowaniowe: Ładunek statyczny przyciąga kurz i zanieczyszczenia, zwiększając ryzyko zanieczyszczenia ciałami obcymi podczas pakowania.
Przemysł chemiczny:
- Włókna: Powoduje takie problemy, jak słabe skręcanie przędzy, plątanie się nici i zrywanie nici.
- Film/Folia: Problemy obejmują przywieranie kurzu spowodowane wyładowaniami elektrostatycznymi, przywieranie folii do rolek i powstawanie otworów spowodowanych wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD).
Branża medyczna:
- Ubrania/odzież: Naładowana odzież stwarza ryzyko zapłonu tlenu, gazów anestetycznych i innych łatwopalnych gazów.
- Materiały opakowaniowe: Ładunek statyczny przyciąga kurz i zanieczyszczenia, zwiększając ryzyko zanieczyszczenia ciałami obcymi podczas pakowania.
Inne branże:
- Materiały proszkowe: Zagrożenia obejmują powodowane przez ładunki elektrostatyczne zbrylanie, rozpraszanie, słabe przesiewanie i eksplozje pyłu wywołane wyładowaniami elektrostatycznymi.
- Rury/kanały (transport): Powoduje przywieranie pyłu, pożary spowodowane wyładowaniami elektrostatycznymi i porażenia prądem.
- Papier: Prowadzi do defektów druku (rozpryskiwanie atramentu itp.), sklejania się papieru i przenoszenia atramentu na tylną stronę innych arkuszy po wydrukowaniu.
Różnorodne skutki wyładowań elektrostatycznych - od utraty wydajności i wad produktu po poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa - pokazują wszechobecne niebezpieczeństwo niekontrolowanej elektryczności statycznej. Wdrożenie kompleksowego Program kontroli ESD ma zatem zasadnicze znaczenie dla ochrony produktów, zapewnienia jakości i ochrony personelu we wszystkich dotkniętych sektorach.