Hebt u een onbedoelde schok ervaren toen u een deurknop aanraakte? Dit verschijnsel, ESD of elektrostatische ontlading genoemd, is een ernstig probleem in de verwerkende en industriële industrie.

Dit artikel bespreekt de aard van ESD, de hoofdoorzaken ervan en hoe het kan worden vermeden door antistatisch beschermingsbeleid. Het beheersen van ESD begint met het begrijpen van statische elektriciteit en hoe het gebeurt.

Statische elektriciteit

Statische elektriciteit is een elektrische lading die achterblijft op het oppervlak van een voorwerp, veroorzaakt door inductie of wrijving (contact en scheiding) van twee materialen, een verschijnsel dat bekend staat als tribo-elektrische oplading.

Hoewel tribo-elektrische oplading (wrijving) de meest voorkomende manier is waarop elektrostatische lading ontstaat, zijn er ook andere manieren, waaronder inductie, ionenbombardement of contact met een ander geladen voorwerp.

The amount of static electricity produced depends on the area of contact, material properties, contact and separation speed, humidity levels of the surrounding areas, and other factors. Environments where the relative humidity is high create less static electricity.

Wat is elektrostatische ontlading (ESD)?

ESD is een tijdelijke stroom van statische elektriciteit die ontstaat tussen twee geleidende voorwerpen als gevolg van contact of als zij elkaar naderen. De stroom van lading wordt duidelijk door de gewone vonk, of ESD-ontlading die we allemaal kennen.

Er vinden voortdurend verschillende ESD-gebeurtenissen plaats die wij niet kunnen zien of voelen. Op een gemiddelde dag accumuleren onze lichamen tussen 1000 V en 3000 V. Hoewel mensen pas na 2000 volt ESD voelen, kan schade aan elektronische componenten al optreden bij 10-30 volt.

ESD is een reëel probleem in vele industrieën en industriële processen, waaronder de productie van elektronica, explosieven, geneesmiddelen, drukkerijen, textiel, kunststoffen, energie, en nog veel meer.

Related:  Everything About Electromagnetic Interference (EMI)

Wat veroorzaakt ESD?

ESD wordt veroorzaakt door het contact of de nabijheid van twee statisch geladen voorwerpen. Voor ESD is eerst een opeenhoping van statische elektriciteit nodig, meestal veroorzaakt door wrijving tussen twee materialen (tribo-oplading).

Voorbeelden van ESD-gebeurtenissen zijn de schok die we krijgen wanneer we een deurknop aanraken, iemand de hand schudden, PVC-tape verwijderen, ons omkleden, ons haar kammen of de lopende band in de winkel aanraken.

ESD Schade

ESD-schade kan het gevolg zijn van het hanteren van elektronische apparaten in ongecontroleerde omgevingen of wanneer onvoldoende ESD-controlemethoden worden toegepast.

ESD-schade kan worden ingedeeld in catastrofale of latente schade. Catastrofaal falen verwijst naar permanente schade aan het apparaat die soms gemakkelijk zichtbaar is, zoals vonken, smelten of roken. De schade wordt onmiddellijk veroorzaakt door de ontlading. Latente schade ontstaat wanneer een apparaat blijft werken, maar de levensduur drastisch afneemt. De ESD-ontlading heeft het apparaat verzwakt, waardoor de levensduur dienovereenkomstig afneemt.

Voorbeelden van ESD-schade

• Metaal smelt
• Uitsplitsing in knooppunten
• Oxidestoring
• Gescheurde passivering
• Elektrothermische migratie
• Bespat aluminium
• Contact met spiking
• Diëlektrische storing

Damage from an ESD incident depends on whether the device can dissipate the electrical charge or withstand the voltage level involved. The level at which an electronic device fails is called its ESD sensitivity.

Het is belangrijk om de juiste ESD-controlemaatregelen op te nemen in de gehele levenscyclus van een product, inclusief fabricage, testen, kwaliteitsinspecties, verpakking, opslag, verzending en verwerkingsprocessen.

Bescherming tegen ESD

ESD protection when handling electronic components and devices starts with proper ESD-protected areas. An ESD Protected Area (EPA) is a designated area where all elements, including surfaces, tools, people, and sensitive devices, are protected against static electricity. All elements are grounded and kept at the same electrical potential within this area. This all helps to prevent the build-up of charge thereby reducing the likelihood of ESD discharges.

Verwant: Hoe maak je een elektronisch display schoon?

The  ANSI (American National Standards Institute) and IEC (International Electrotechnical Commission) have defined EPA international standards.

Hoe beschermen tegen ESD?

Of u nu een LCD hanteert, een printplaat soldeert of werkt in een ESD-gevoelige productieomgeving, er zijn twee belangrijke factoren waarmee u rekening moet houden om u te beschermen tegen ESD:

• Minimaliseer de opbouw van statische elektriciteit
• Voer het af met de juiste ESD-procedures, -uitrusting en -gereedschap.

ESD-bescherming tijdens productie en assemblage

Elektronicafabrikanten moeten de juiste ESD- en EPA-normen volgen om de veiligheid van het personeel en de kwaliteit van het product tijdens het productie-, assemblage-, opslag- en verzendingsproces te waarborgen.

Related: Newhaven Display Quality Standards

ESD-bescherming in productie- en industriële omgevingen volgt de EPA-normen. Het hoofdconcept van een EPA is het minimaliseren en afvoeren van statische elektriciteit door:

• Vaststelling van EPA-grenzen (borden, etiketten en fysieke barrières)
• Verstrekking van doeltreffende ESD-apparatuur - polsbandjes, matjes, handschoenen, enz.
• Het verstrekken van statische dissipatieve aardingsmethoden
• Vermijden van sterk geladen materialen in de omgeving van het EPA
• Het installeren van statisch dissipatieve werkoppervlakken
• Beheersing van de vochtigheidsgraad
• Opleiding van personeel dat binnen het EPA werkt

ESD-apparatuur en -gereedschap ter bescherming tegen ESD

• ESD-veilig verpakkingsmateriaal
• Antistatische matten op de werkplek
• Vloermatten
• Polsbandjes
• Borden en etiketten
• Voetzoekers (schoenen)
• ESD veilige handschoenen
• ESD veilige Smocks
• Product dienbladmatten
• Antistatische beschermer voor karretjes
• ESD-tape (productverpakking)
• Gangmarkeringstape (definieer EPA)
• Ordners en bladbeschermers
• Overhead ionisatoren
• Afschermend schuim en zakken

ESD-bescherming tijdens verzending en opslag

ESD-gevoelige apparaten en componenten moeten worden beschermd tijdens verzending, behandeling en opslag. Statische elektriciteit kan zich tijdens het transport ophopen door beweging en wrijving van het product. Elektromagnetische afscherming, antistatische zakken, schuim, noppenfolie en dozen en verpakkingen van geschikte afmetingen zijn essentieel om apparaten en componenten tijdens het vervoer te beschermen.

ESD-bescherming tijdens productbehandeling

Volg altijd ESD-veilige behandelingstechnieken bij het werken met elektronische componenten. Zorg ervoor dat het menselijk lichaam en de elektrische apparatuur tijdens het werk geaard zijn. Gebruik bij voorkeur een geleidende mat op de tafel en draag kleding met geleidende vezels (een typische laboratoriumjas bevat dergelijke vezels). Synthetische vezels worden afgeraden. Om het ontstaan van statische elektriciteit te verminderen, moet u ervoor zorgen dat de lucht in de werkomgeving niet te droog is (50 - 60% relatieve vochtigheid aanbevolen).

Gerelateerd: Alles wat u moet weten over beeldverbranding op het scherm

Warehouse humidity levels must be controlled during storage, and employees must wear wristbands when handling and packing ESD-sensitive products. Visit our product usage guidelines to learn more about proper electronic display usage and handling.

Conclusie

Een succesvol ESD-controleplan vereist een effectief en efficiënt trainingsprogramma waarin alle betrokkenen de essentiële ESD-concepten, -procedures en -acties kennen die ze moeten ondernemen bij het werken met ESD-gevoelige apparaten.