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.

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.

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.

Related:  Everything About Electromagnetic Interference (EMI)

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

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.

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

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.

Relacionado: Como limpar um ecrã electrónico

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

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.

Related: Newhaven Display Quality Standards

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%).

Relacionado: Tudo o que precisa de saber sobre a queima de imagens

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.

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.