Czym jest ESD i do czego służy podłoga ESD?

Zjawisko ESD powoduje na całym świecie szkody sięgające nawet kilku miliardów USD. Szacuje się, że koszty firm produkujących podzespoły elektroniczne odpowiadają wartości szkód spowodowanych przez ESD na poziomie od 8 do 30 % wszystkich błędów produkcyjnych. Dlatego niezwykle ważne jest, aby w maksymalnym stopniu tym szkodom zapobiegać. Pomoże Ci w tym również podłoga ESD Fortelock.

Czym jest ESD?

ESD to skrót od ElectroStatic Discharge, co w wolnym tłumaczeniu oznacza wyładowanie elektrostatyczne. Ładunek powstaje podczas tarcia dwóch substancji o siebie lub przy zwykłym rozdzielaniu (np. taśmy klejącej). Neutralne atomy substancji stają się w wyniku tego procesu dodatnio lub ujemnie naładowane. Jeśli następnie tak naładowane atomy zetkną się z uziemionym elementem, dochodzi do wyładowania elektrycznego.

Każdy z nas doświadczył tego już na własnej skórze, zwłaszcza w miesiącach zimowych, gdy chwycił klamkę drzwi, która następnie go „kopnęła". Jest to spowodowane tym, że zimą powietrze jest suche, przez co trudno odprowadza nagromadzony ładunek elektryczny. Ponadto chodząc po dywanie lub poruszając rękami w wełnianym swetrze, można zgromadzić ogromny ładunek.

Ciało jak wielka bateria

Czy wiedziałeś, że już samo wstanie z krzesła pozwala wytworzyć ładunek o napięciu nawet 18 000 V? Jeśli zdejmujesz wełniany sweter, wytwarzasz napięcie nawet 25 000 V. Jeśli w suchym otoczeniu będziesz chodzić po nylonowym dywanie, możesz bardzo łatwo zgromadzić nawet 35 000 V!

Te wyładowania możesz usłyszeć już wtedy, gdy ciało zgromadzi 6 000 V – wówczas słyszysz trzaskający dźwięk. Małą iskrę możesz zobaczyć, gdy ładunek osiągnie 9 000 V.

Co wpływa na wielkość ładunku?

Na stopień naładowania wpływa kilka czynników. Jednym z najważniejszych jest względna wilgotność powietrza. W wilgotnym otoczeniu ładunek może łatwo uciekać drogą przewodzącą, którą tworzą dla niego kropelki wody w powietrzu. I odwrotnie, zimą jest to dla ładunku trudniejsze i na przykład, o ile manipulowanie foliową torbą latem generuje napięcie 1 600 V, zimą może to być nawet 17 000 V.

Kolejnym ważnym czynnikiem jest rodzaj materiałów. Jeśli będziesz pocierać o włosy nadmuchany gumowy balonik, wielkość napięcia będzie ogromna. Jest to spowodowane tym, że o siebie trą się materiały o przeciwnej skłonności do naładowania. Podczas gdy włosy ładują się dodatnio, guma i tworzywo sztuczne mają tendencję do ładowania się ujemnie. Ta różnica potrafi wytworzyć duże napięcie. Jeśli interesuje Cię więcej na temat tej problematyki, polecamy zapoznać się z tzw. „szeregiem tryboelektrycznym".

Prędkość, z jaką chodzimy po dywanie lub z jaką odwijamy taśmę klejącą, również wpływa na wielkość ładunku. Jeśli chodzimy wolniej, ładunek nie będzie tak duży, jak gdybyśmy szli szybko. I wreszcie jest to wielkość powierzchni kontaktu materiałów. Im większa powierzchnia, tym większy ładunek.

Delikatna elektronika

Problematyka ESD zaczęła być poważniej rozpatrywana w firmach produkcyjnych od lat 70. XX wieku. Do tego czasu solidne i często duże podzespoły elektroniczne wytrzymywały wyższe napięcie, ale trend zmniejszania produktów to zmienił. Duże, stare telewizory zastąpiły cienkie LCD, telefon mieści się w kieszeni, a duży komputer stacjonarny zastąpiły małe, kompaktowe laptopy lub tablety. Wszystkie te urządzenia wymagają jak najmniejszych podzespołów.

Czy wiedziałeś, że obecnie najmniejszy chip ma wielkość zaledwie 0,1 mm3?

Wszystkie te podzespoły są niezwykle wrażliwe na wyższe napięcie. Już nawet 20 V może spowodować ich nieodwracalne uszkodzenie. Jednak to, co w ESD jest najbardziej podstępne, to fakt, że ESD może uszkodzić elektronikę tylko częściowo, przy czym podzespół może działać dalej. Takich uszkodzeń nie wykryje nawet kontrola wyjściowa. Często są tak małe, że nie jesteśmy w stanie ich wykryć wzrokiem. Stopień uszkodzenia może pokazać dopiero kilkutysięczne powiększenie. Z czasem jednak uszkodzenie może się powiększać, aż doprowadzi do całkowitej awarii produktu. W wielu przypadkach dochodzi do tego jeszcze w okresie gwarancyjnym produktu, przez co producenci ponoszą ogromne koszty naprawy lub wymiany produktu.

Gdzie wszędzie możemy zetknąć się z ESD i jak się skutecznie bronić?

Zapobieganie ESD jest wyjątkowo ważne w firmach produkcyjnych. I nie tylko tam. Duże problemy może powodować również w innych branżach, takich jak np.:

• lotniska,
• przemysł tekstylny i papierniczy,
• lakiernie,
• suszarnie,
• przemysł fotograficzny,
• przemysł farmaceutyczny,
• sale operacyjne,
• gabinety stomatologiczne,
• ewentualnie centra logistyczne, w których manipuluje się produktami lub je pakuje.

Programy ukierunkowane na zapobieganie ESD skupiają się na dwóch podstawowych celach – jak najbardziej zminimalizować ryzyko powstania wyładowania elektrostatycznego, a w przypadkach, gdy powstanie, to stopniowo odprowadzić ładunek do punktu uziemienia.

Dla skutecznego i efektywnego zapobiegania powstawaniu ESD zalecamy wprowadzenie w firmie programu ograniczania ESD. W jego ramach konieczne jest między innymi utworzenie tzw. „strefy EPA" (ElectroStatic Discharge Protected Area). Jest to przestrzeń, w obrębie której ryzyko powstania ESD jest zminimalizowane. Może to być jedno stanowisko pracy, na którym pracuje się z delikatną elektroniką, albo nawet cała hala produkcyjna. Obejmuje między innymi:

1. Wyposażenie ESD: specjalne opaski ESD, podłoga ESD, obuwie i odzież ESD, specjalne pojemniki ESD, krzesła, lampy, narzędzia, materiały opakowaniowe i inne.

2. Urządzenia pomiarowe przy wejściu do strefy ESD: mierzą wartość napięcia na ludzkim ciele oraz opór systemowy tworzony przez pracownika i obuwie.

3. Przeszkolonych pracowników: w ramach programu ważne jest przeszkolenie obsługi, jak wchodzić do strefy i jak w niej pracować.

4. Koordynatora ESD: każda firma powinna mieć własnego koordynatora, który będzie przeprowadzał regularne kontrole, szkolił nowych pracowników i nadzorował prawidłowe funkcjonowanie programu.

Wskazówka: Jeśli pracujesz przeważnie na siedząco i kontakt z elektroniką masz tylko przy jednym stanowisku roboczym, zaopatrz się przynajmniej w opaski ESD. Potrafią one skutecznie odprowadzać ładunek statyczny. Jeśli jednak podczas pracy musisz się także przemieszczać i chodzić, zainwestuj również w wysokiej jakości podłogę ESD. Nie wytwarza ona ładunku elektrycznego, a zarazem skutecznie odprowadza go do punktu uziemienia.

Aby uzyskać więcej informacji, specyfikacje techniczne lub indywidualną ofertę skontaktuj się z naszymi specjalistami. Pomożemy Ci znaleźć najlepsze rozwiązanie podłogowe, które spełni Twoje szczególne wymagania.

• Youtube
• Facebook
• Linked In