Já sofreu um choque involuntário sempre que tocou num puxador de porta? Este fenómeno, chamado ESD ou descarga electrostática, é um problema grave na indústria transformadora e industrial.

Este artigo discute a natureza da EDS, as suas causas profundas, e como pode ser evitada através de políticas de protecção anti-estáticas. O controlo da EDS começa com a compreensão da electricidade estática e de como esta acontece.

Electricidade estática

A electricidade estática é uma carga eléctrica remanescente na superfície de um objecto causada por indução ou fricção (contacto e separação) de dois materiais, um fenómeno conhecido como carga triboeléctrica.

Embora a carga triboeléctrica (fricção) seja a forma mais comum de desenvolver uma carga electrostática, existem outras formas, incluindo a indução, bombardeamento iónico, ou contacto com outro objecto carregado.

A quantidade de electricidade estática produzida depende da área de contacto, propriedades dos materiais, velocidade de contacto e separação, níveis de humidade das áreas circundantes, e outros factores. Os ambientes onde a humidade relativa é elevada criam menos electricidade estática.

O que é a Descarga Electrostática (ESD)?

A ESD é um fluxo temporário de acumulação de electricidade estática entre dois objectos condutores causado pelo contacto ou à medida que se aproximam um do outro. O fluxo de carga é evidente pela centelha comum, ou descarga ESD que todos nós conhecemos.

Vários eventos ESD estão a acontecer a toda a hora que não conseguimos ver ou sentir. Num dia médio, os nossos corpos acumulam entre 1000 V a 3000 V. Embora possa levar 2000 volts para as pessoas sentirem ESD, os danos dos componentes electrónicos podem ocorrer com apenas 10 - 30 volts.

A ESD é um problema real em muitas indústrias e processos industriais, incluindo o fabrico de electrónica, explosivos, produtos farmacêuticos, impressão, têxteis, plásticos, energia, e muitos mais.

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O que causa a ESD?

A ESD é causada pelo contacto ou pela proximidade imediata de dois objectos carregados de electricidade estática. Para que a ESD aconteça, necessita primeiro de uma acumulação de electricidade estática, mais comummente causada pelo atrito entre dois materiais (tribocompressão).

Exemplos de eventos ESD incluem o choque que recebemos ao tocar num puxador de porta, apertar a mão a alguém, remover fita de PVC, mudar de roupa, pentear o cabelo, ou tocar nas correias transportadoras na loja.

Danos ESD

Os danos ESD podem resultar do manuseamento de dispositivos electrónicos em ambientes não controlados ou quando são utilizados métodos de controlo ESD inadequados.

Os danos causados pela ESD podem ser classificados como catastróficos ou latentes. A falha catastrófica refere-se a danos permanentes de dispositivos que por vezes podem ser facilmente visíveis, tais como faíscas, derretimento, ou fumo. O dano é feito imediatamente em virtude da descarga. Os danos latentes ocorrem quando um dispositivo continua a funcionar, mas a sua duração de vida reduz-se drasticamente. A descarga ESD enfraqueceu o dispositivo, diminuindo assim a sua duração de vida em conformidade.

Exemplos de danos ESD

• Metal derretido
• Avaria da junção
• Falha do óxido
• Passivação rompida
• Migração electrotérmica
• Alumínio espalhado
• Contacto com o spiking
• Falha dieléctrica

Os danos resultantes de um incidente ESD dependem de o dispositivo poder dissipar a carga eléctrica ou suportar o nível de tensão envolvido. O nível em que um dispositivo electrónico falha é chamado de sensibilidade à ESD.

É importante incorporar medidas de controlo ESD adequadas durante todo o ciclo de vida de um produto, incluindo o fabrico, testes, inspecções de qualidade, embalagem, armazenamento, expedição e processos de manuseamento.

Protecção contra ESD

A protecção ESD quando se manuseiam componentes e dispositivos electrónicos começa com áreas devidamente protegidas contra ESD. Uma Área Protegida ESD (EPA) é uma área designada onde todos os elementos, incluindo superfícies, ferramentas, pessoas, e dispositivos sensíveis, são protegidos contra electricidade estática. Todos os elementos são ligados à terra e mantidos com o mesmo potencial eléctrico dentro desta área. Tudo isto ajuda a evitar a acumulação de carga, reduzindo assim a probabilidade de descargas de ESD.

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O ANSI (American National Standards Institute) e IEC (International Electrotechnical Commission) definiram normas internacionais EPA.

Como se proteger da ESD?

Quer esteja a manusear um LCD, a soldar uma placa de circuito, ou a trabalhar num ambiente de fabrico sensível à ESD, há dois factores importantes a considerar para proteger contra a ESD:

• Minimizar a acumulação de electricidade estática
• Dissipá-lo utilizando procedimentos, equipamento e ferramentas ESD adequados

Protecção ESD durante o fabrico e montagem

Os fabricantes de produtos electrónicos devem seguir as normas ESD e EPA adequadas para garantir a segurança do pessoal e a qualidade dos produtos ao longo dos processos de fabrico, montagem, armazenamento e expedição.

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A protecção ESD em ambientes de fabrico e industriais segue as normas da EPA. O principal conceito de um EPA é minimizar e dissipar a acumulação de electricidade estática por:

• Definição dos limites da EPA (sinais, rótulos e barreiras físicas)
• Fornecimento de equipamento ESD eficaz - pulseiras, tapetes, luvas, etc.
• Fornecendo métodos de aterramento estáticos dissipativos
• Evitar materiais altamente carregados nas proximidades da EPA
• Instalação de superfícies de trabalho estáticas dissipativas
• Controlo dos níveis de humidade
• Formação do pessoal que opera no âmbito da EPA

Equipamento e ferramentas ESD utilizadas para protecção contra a ESD

• Material de embalagem seguro para ESD
• Área de trabalho tapetes anti-estáticos
• Tapetes de chão
• Pulseiras
• Sinais e etiquetas
• Pés de terra (sapatos)
• Luvas seguras ESD
• Bichos seguros ESD
• Tapetes de bandeja de produtos
• Protector anti-estático de carrinho
• Fita ESD (embalagem do produto)
• Fita de marcação do corredor (definir EPA)
• Aglutinantes e protectores de folhas
• Ionizadores de cabeça
• Blindagem de espuma e sacos

Protecção ESD durante a expedição e armazenamento

Os dispositivos e componentes sensíveis à ESD devem ser protegidos durante o transporte, manuseamento e armazenamento. A acumulação de electricidade estática pode ser acumulada durante o transporte devido ao movimento e fricção do produto. A blindagem electromagnética, sacos antiestáticos, espumas, plástico bolha, e caixas e embalagens de tamanho apropriado são essenciais para proteger os dispositivos e componentes durante o transporte.

Protecção ESD durante o manuseamento do produto

Seguir sempre técnicas de manipulação seguras de ESD quando se trabalha com componentes electrónicos. Certifique-se de ligar à terra o corpo humano e o equipamento eléctrico durante o trabalho. De preferência, utilizar um tapete condutor sobre a mesa e usar vestuário fabricado com fibra processada por condução (um típico casaco de laboratório inclui tais fibras). Não é recomendada a utilização de fibra sintética. Para reduzir a produção de electricidade estática, certifique-se de que o ar do ambiente de trabalho não está demasiado seco, (recomenda-se uma humidade relativa de 50 - 60%).

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Os níveis de humidade do armazém devem ser controlados durante o armazenamento, e os empregados devem usar pulseiras quando manusearem e embalarem produtos sensíveis à ESD. Visite o nosso directrizes de utilização do produto para saber mais sobre o uso e manuseamento correcto do visor electrónico.

Conclusão

Um plano de controlo de EDS bem sucedido requer um programa de formação eficaz e eficiente no qual todos os envolvidos conheçam os conceitos, procedimentos e acções essenciais de EDS a tomar quando se trabalha com dispositivos sensíveis à EDS.