No artigo, Conhecimentos básicos de ESDNo artigo anterior, discutimos os conceitos básicos de carga e descarga eletrostática, os mecanismos de geração eletrostática, eventos ESD e danos ESD. Para proteger os produtos contra danos causados por descargas electrostáticas (ESD), é essencial a implementação de um programa de controlo ESD abrangente.

Princípios fundamentais do controlo de ESD

Antes de desenvolver o programa de controlo de ESD, é crucial compreender os princípios fundamentais do controlo de ESD.

1. Proteção da conceção

O primeiro princípio fundamental centra-se no desenvolvimento de produtos e conjuntos que possam suportar razoavelmente os efeitos da ESD. Isto inclui a utilização de componentes pouco sensíveis à ESD sempre que possível e a incorporação de mecanismos de proteção de entrada, tais como circuitos e filtros de proteção ESD.

2. Definir as áreas protegidas por ESD

Marking specific zones as ESD protected helps restrict access to authorized personnel only. By implementing an ESD access control system, the potential for ESD incidents is effectively managed. These areas should be equipped with essential ESD control tools, including anti-static flooring, workbenches, and storage cabinets, to ensure that all operations conducted within these zones adhere to ESD control standards, thereby minimizing the risk of electrostatic discharge.

3. Determinar os níveis de controlo para as áreas protegidas por ESD

Para componentes extremamente sensíveis, podem ser necessárias medidas de controlo mais rigorosas, incluindo protocolos de ligação à terra melhorados e monitorização ambiental. Para tal, é necessária uma avaliação exaustiva da sensibilidade estática do dispositivo, dos materiais utilizados e das condições presentes nas instalações, de modo a garantir a adoção de medidas preventivas adequadas.

4. Minimizar a geração de carga

A minimização da geração de cargas estáticas pode ser conseguida através da seleção cuidadosa dos materiais e da redução da fricção durante o manuseamento. Por exemplo, a redução da fricção entre plásticos e outras superfícies, bem como a utilização de materiais condutores ou anti-estáticos, pode diminuir a probabilidade de acumulação de cargas estáticas. Além disso, a disposição eficaz do equipamento e a prevenção de contactos desnecessários contribuem ainda mais para a redução da geração de cargas.

5. Dissipar prontamente as cargas estáticas

Deve ser instituído um sistema de ligação à terra eficaz no espaço de trabalho para facilitar a libertação atempada da eletricidade estática. Todos os equipamentos e estações de trabalho devem estar completamente ligados a uma ligação à terra comum para garantir que as cargas electrostáticas são descarregadas em segurança. Além disso, a utilização de ionizadores pode ajudar a neutralizar as cargas estáticas em determinados materiais sem ligação à terra, permitindo um manuseamento seguro.

6. Proteção contra a eletricidade estática

A implementação de técnicas de blindagem serve como um princípio crucial final, criando barreiras físicas que reduzem o impacto da eletricidade estática em dispositivos sensíveis. Isto pode ser conseguido através da utilização de materiais de proteção metálicos, revestimentos condutores ou materiais de embalagem especializados que impedem ou minimizam eficazmente o campo elétrico, protegendo assim os componentes da ESD. Ao transportar e armazenar dispositivos sensíveis, a utilização de embalagens de proteção ESD, tais como sacos anti-estáticos ou espuma condutora, pode proporcionar uma defesa eficaz contra danos causados por descargas electrostáticas.

Configurar um programa de controlo ESD eficaz

Um programa de controlo ESD eficaz deve incluir dois aspectos principais: um plano de controlo ESD escrito e requisitos técnicos.

Plano de controlo ESD escrito

Um plano de controlo ESD escrito serve como um documento essencial para a execução interna dos regulamentos e requisitos de controlo ESD numa organização. Não só fornece aos funcionários orientações claras para a implementação, como também assegura que toda a organização reconhece e defende a importância do controlo de ESD. Um plano de controlo ESD completo e escrito inclui normalmente os três componentes seguintes:

1. Formação do pessoal:
   All personnel who work in ESD Protected Areas or handle ESD-sensitive (ESDS) devices must undergo ESD training. The training content should cover fundamental knowledge of static electricity, the impact of ESD on products, and the proper use of ESD protective tools and equipment. The training program should clearly specify the methods and frequency of training and also require that records of the training are maintained.
2. Qualificação do produto:
   A qualificação do produto envolve a avaliação de materiais e equipamentos de controlo ESD selecionados, incluindo pulseiras ESD, vestuário, superfícies de trabalho, calçado, pavimentos, etc., de acordo com métodos de ensaio reconhecidos e limites especificados.
   Por exemplo, no âmbito do ANSI/ESD S20.20 2021 o calçado é testado com ANSI/ESD STM9.1enquanto as superfícies de trabalho são avaliadas com ANSI/ESD STM4.1.1. Do mesmo modo, de acordo com o IEC 61340-5-1 o calçado é testado com IEC 61340-4-3^c., e as superfícies de trabalho são avaliadas com IEC61340-2-3.
3. Verificação de conformidade:
   A verificação da conformidade é crucial para garantir a eficácia do programa de controlo de ESD. Normalmente, isto envolve inspecções e auditorias regulares para confirmar que os procedimentos são totalmente implementados. A verificação da conformidade também inclui a documentação e análise de dados de falhas para melhorar continuamente as medidas e processos de controlo ESD.

Requisitos técnicos

Para além de um plano escrito, a implementação de um programa eficaz de controlo de ESD também exige o cumprimento de determinados requisitos técnicos. Estes requisitos abrangem normalmente os seis aspectos seguintes:

1. Ligação à terra/ligação de igual potencial:
   Ao ligar à terra o equipamento, as ferramentas e as superfícies de trabalho, forma-se um circuito de baixa impedância para direcionar rapidamente as cargas electrostáticas para a terra, reduzindo eficazmente o risco de descarga eletrostática.
2. Ligação à terra do pessoal:
   A ligação à terra do pessoal envolve a utilização de correias de pulso e vestuário ESD para garantir que os trabalhadores não transportam cargas estáticas quando manuseiam equipamento sensível. Isto ajuda a minimizar os potenciais riscos de descarga eletrostática nos produtos.
3. Áreas protegidas ESD (EPAs):
   As áreas protegidas contra ESD são zonas designadas onde são produzidos, montados ou testados componentes electrónicos sensíveis. Estas áreas devem estar equipadas com medidas eficazes de ligação à terra e de proteção para limitar a acumulação e a descarga estática.
4. Embalagem:
   Os materiais de embalagem adequados podem proteger eficazmente os componentes electrónicos das influências estáticas externas. Por exemplo, a utilização de espumas, sacos e contentores antiestáticos pode garantir que os produtos não são danificados por descargas electrostáticas durante o transporte e o armazenamento.
5. Etiquetagem:
   Clear labeling helps employees easily identify ESD Protected Areas and sensitive products. This includes using Símbolos ESD and warning labels to remind employees to follow ESD safety protocols, thereby increasing overall awareness of static protection.
6. Monitorização e manutenção:
   Isto implica a verificação regular da resistência de ligação à terra, da eficácia dos dispositivos de proteção estática e da integridade das áreas protegidas contra as descargas electrostáticas, de modo a garantir que as medidas de controlo funcionam sempre como previsto.

What are the three methods of controlling the ESD?

Compreender como factores-chave que influenciam a criação de eletricidade estática, saberíamos ESD pode ser eficazmente prevenida se se concentrar em três aspectos fundamentais:

• ligação à terra de todos os condutores (incluindo os humanos)
• controlar os materiais isolantes susceptíveis de gerar eletricidade estática,
• utilização de embalagens de proteção ESD durante o transporte e armazenamento do produto.

Para provar a ESD, temos esta fórmula a seguir:
Prevenção de ESD =Homem +Máquina +Material+Método+Ambiente

● Máquina
-Assegurar a ligação à terra adequada do equipamento para controlar a acumulação de eletricidade estática.
-Eliminar ou proteger eficazmente as interferências electromagnéticas e os campos eléctricos de corrente alternada.

● Material
-Utilizar materiais condutores
-Prefira materiais que dissipem a eletricidade estática.
-Implement Pavimento ESD, table mats, and reduce the use of insulating materials

● Método
-Configuração Área de proteção ESD (EPA)
-Proteger produtos ou componentes sensíveis a ESD do contacto metal-metal.
-Proteger objectos não seguros contra ESD através de blindagem de Faraday ou de distância.
-Eliminar a eletricidade estática através da ligação à terra e da ionização.

● Ambiente
-Manter o controlo da temperatura e da humidade.
-Considerar ventiladores ionizantes localizados.
-Fornecer Formação ESD aos trabalhadores.
-Estabelecer protocolos de gestão de ESD adequados.

The Principle of Grounding to Eliminate Static Electricity

A ligação à terra é uma contramedida comum de eletricidade estática utilizada tanto no trabalho como na vida quotidiana. Por exemplo, nas estações de serviço, as placas de eliminação de eletricidade estática são ligadas diretamente à terra. Quando uma pessoa toca nestas placas, a eletricidade estática do seu corpo é descarregada para a terra através da ligação à terra. Isto evita eficazmente acidentes causados por faíscas de descarga estática que inflamam a gasolina vaporizada.

No entanto, a propensão para a produção de eletricidade estática varia consoante os diferentes tipos de materiais. Para mais informações, consultar a secção sobre As propriedades electrostáticas de diferentes materiais.

Challenges of designing ESD control procedure

Ao conceber um programa de controlo de descargas electrostáticas (ESD), são frequentemente encontrados os seguintes desafios:

1. Identificação e avaliação de riscos: Identificar e avaliar os riscos da eletricidade estática em diversos ambientes e equipamentos.
2. Formação e sensibilização: Assegurar que todo o pessoal compreende os riscos de ESD e as medidas de proteção necessárias.
3. Seleção de materiais e equipamentos: Escolha de materiais e dispositivos de proteção ESD adequados para garantir a sua eficácia.
4. Controlo ambiental: Gestão da humidade e da temperatura para manter um controlo eficaz da ESD.
5. Controlo e melhoria contínuos: Estabelecimento de mecanismos para a avaliação contínua e o aperfeiçoamento das medidas de controlo da DEP.