Qu'est-ce que l'ESD et à quoi sert un sol ESD ?

Le phénomène ESD provoque dans le monde entier des dommages pouvant atteindre plusieurs milliards d'USD. On estime que, pour les entreprises fabriquant des composants électroniques, les coûts liés aux dommages causés par l'ESD représentent de 8 à 30 % de l'ensemble des défauts de production. Il est donc extrêmement important de prévenir au maximum ces dommages. Le sol ESD Fortelock vous y aidera lui aussi.

Qu'est-ce que l'ESD ?

ESD est l'abréviation d'ElectroStatic Discharge, traduit librement par décharge électrostatique. La charge se forme lors du frottement de deux matières l'une contre l'autre ou lors d'une simple séparation (par exemple d'un ruban adhésif). Les atomes neutres des matières deviennent ainsi, par ce processus, chargés positivement ou négativement. Si ces atomes ainsi chargés entrent ensuite en contact avec un élément relié à la terre, une décharge électrique se produit.

Chacun de nous l'a déjà vécu dans sa propre chair, surtout pendant les mois d'hiver, lorsqu'il a saisi la poignée d'une porte qui lui a ensuite donné une « décharge ». Cela est dû au fait qu'en hiver l'air est sec, ce qui évacue difficilement la charge électrique accumulée. De plus, en marchant sur une moquette ou en bougeant les mains dans un pull en laine, on peut accumuler une charge énorme.

Le corps comme une énorme batterie

Saviez-vous qu'en vous levant simplement d'une chaise, vous pouvez créer une charge d'une tension allant jusqu'à 18 000 V ? Si vous retirez un pull en laine, vous créez une tension pouvant atteindre 25 000 V. Si, dans un environnement sec, vous marchez sur une moquette en nylon, vous pouvez très facilement accumuler jusqu'à 35 000 V !

Ces décharges, vous pouvez les entendre dès que le corps accumule 6 000 V : vous percevez alors un bruit de crépitement. Une petite étincelle est visible lorsque la charge atteint 9 000 V.

Qu'est-ce qui influe sur l'ampleur de la charge ?

Le degré de charge est influencé par plusieurs facteurs. L'un des plus importants est l'humidité relative de l'air. Dans un environnement humide, la charge peut facilement s'échapper par une voie conductrice que lui forment les gouttelettes d'eau présentes dans l'air. À l'inverse, en hiver, c'est plus difficile pour la charge et, par exemple, alors que la manipulation d'un sac en plastique génère en été une tension de 1 600 V, en hiver elle peut atteindre 17 000 V.

Un autre facteur important est le type de matières. Si vous frottez un ballon en caoutchouc gonflé contre vos cheveux, l'ampleur de la tension sera énorme. Cela est dû au fait que des matières présentant une prédisposition opposée à se charger se frottent l'une contre l'autre. Alors que les cheveux se chargent positivement, le caoutchouc et le plastique ont tendance à se charger négativement. Cette différence est capable de créer une forte tension. Si ce sujet vous intéresse davantage, nous vous recommandons de consulter ce que l'on appelle la « série triboélectrique ».

La vitesse à laquelle nous marchons sur une moquette, ou à laquelle nous déroulons un ruban adhésif, influe également sur l'ampleur de la charge. Si nous marchons plus lentement, la charge ne sera pas aussi importante que si nous marchions vite. Et, enfin, il y a l'étendue de la surface de contact des matières. Plus la surface est grande, plus la charge est importante.

Électronique délicate

La problématique de l'ESD a commencé à être traitée de manière plus significative dans les entreprises de production à partir des années 1970. Jusque-là, les composants électroniques robustes et souvent volumineux supportaient des tensions plus élevées, mais la tendance à la miniaturisation des produits a changé la donne. Les grands et anciens téléviseurs ont été remplacés par de minces écrans LCD, le téléphone tient dans la poche, ou encore le gros ordinateur de bureau a été remplacé par de petits ordinateurs portables ou tablettes compacts. Tous ces appareils nécessitent des composants aussi petits que possible.

Saviez-vous que la plus petite puce actuelle ne mesure que 0,1 mm3 ?

Tous ces composants sont extrêmement sensibles aux tensions plus élevées. Même 20 V peuvent leur causer des dommages irréversibles. Ce qui est toutefois le plus sournois avec l'ESD, c'est le fait que l'ESD peut n'endommager l'électronique que partiellement, le composant pouvant continuer à fonctionner. De tels dommages ne sont pas non plus détectés par le contrôle de sortie. Ils sont souvent si petits que nous ne sommes pas en mesure de les déceler à l'œil. L'ampleur du dommage ne peut être révélée que par un grossissement de plusieurs milliers de fois. Avec le temps, cependant, le dommage peut s'aggraver jusqu'à aboutir à la défaillance totale du produit. Dans de nombreux cas, cela se produit encore pendant la période de garantie du produit, ce qui engendre pour les fabricants d'énormes coûts de réparation ou de remplacement du produit.

Où peut-on rencontrer l'ESD et comment s'en protéger efficacement ?

Prévenir l'ESD est extrêmement important dans les entreprises de production. Et pas seulement là. Elle peut causer de gros problèmes également dans d'autres secteurs, tels que par exemple :

• les aéroports,
• l'industrie textile et papetière,
• les ateliers de peinture,
• les séchoirs,
• l'industrie photographique,
• l'industrie pharmaceutique,
• les blocs opératoires,
• les cabinets dentaires,
• ou encore les centres logistiques, où l'on manipule ou emballe des produits.

Les programmes axés sur la prévention de l'ESD se concentrent sur deux objectifs fondamentaux : réduire au maximum le risque d'apparition d'une décharge électrostatique et, dans les cas où elle apparaît, évacuer progressivement la charge vers un point de mise à la terre.

Pour empêcher de manière efficace l'apparition de l'ESD, nous recommandons de mettre en place dans l'entreprise un programme de suppression de l'ESD. Dans ce cadre, il est notamment nécessaire d'aménager ce que l'on appelle une « zone EPA » (ElectroStatic Discharge Protected Area). Il s'agit d'un espace au sein duquel le risque d'apparition de l'ESD est réduit au minimum. Il peut s'agir d'un seul poste de travail sur lequel on travaille avec de l'électronique délicate, ou même d'une hall de production entière. Elle comprend entre autres :

1. Un équipement ESD : des bracelets ESD spéciaux, un sol ESD, des chaussures et vêtements ESD, des bacs de transport ESD spéciaux, des chaises, des lampes, des outils, du matériel d'emballage et bien d'autres.

2. Des appareils de mesure à l'entrée de la zone ESD : ils mesurent la valeur de la tension sur le corps humain et la résistance du système que forment le collaborateur et les chaussures.

3. Du personnel formé : dans le cadre du programme, il est important de former les opérateurs sur la manière d'entrer dans la zone et d'y travailler.

4. Un coordinateur ESD : chaque entreprise devrait avoir son propre coordinateur, qui effectuera des contrôles réguliers, formera les nouveaux collaborateurs et veillera au bon fonctionnement du programme.

Conseil : si vous travaillez principalement assis et n'entrez en contact avec l'électronique qu'à un seul poste de travail, procurez-vous au minimum des bracelets ESD. Ils sont capables d'évacuer efficacement la charge statique. Si toutefois vous avez également besoin de vous déplacer et de marcher pendant le travail, investissez aussi dans un sol ESD de qualité. Il ne crée pas de charge électrique et, en même temps, l'évacue efficacement vers le point de mise à la terre.

Pour plus d'informations, des spécifications techniques ou une offre personnalisée contactez nos experts. Nous vous aiderons à trouver la meilleure solution de sol qui répondra à vos exigences spécifiques.

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