Ett bra ESD-skydd vilar i grund och botten på kunskap.
Matronic erbjuder hjälp gällande ESD-skyddsfrågor och har ett stort tjänsteutbud och flerårig kunskap inom detta område.
En bra grundutbildning inom ESD är viktig att ha för att få ökad kunskap och förståelse för hur allt förhåller sig mellan elektrostatiken och den känsliga elektroniken. Vi hjälper dig!
ESD står för Electro Static Discharge som på svenska betyder elektrostatisk urladdning.
Statisk elektricitet uppstår genom kontakt, friktion och separation av material. Statisk elektricitet finns alltid i vår omgivning, på arbetsytor, golv, stolar, kläder, förpackningsmaterial, arbetsplatsutrustning mm. En person som går över ett golv eller arbetar vid en bänk kan bygga upp laddningar på flera tusen volt.
Människan känner först en urladdning vid ca, 3000 volt och de känsligaste komponenterna klarar idag endast 20-50 volt innan de skadas eller förstörs.
Laddningar runt omkring oss
Statisk elektricitet är något vi alla stöter på dagligen, men ibland är vi inte medvetna om de höga spänningarna som kan uppstå vid enkla handlingar.
Här är några exempel:
- Prassla med bubbelplast: Upp till 20 000 V.
- Dra en tröja över huvudet: 15 000–20 000 V.
- Dra ut tejp: Upp till 10 000 V.
- Ta en plastpåse ur papperskorgen: Upp till 15 000 V.
Luftfuktigheten har även en stor inverkan. Torr luft medför att spänningar lättare uppstår och utgör en ökad risk för komponenterna.
- Låg luftfuktighet = Hög risk: Torr luft gör att statiska laddningar ackumuleras lättare, vilket ökar risken för elektrostatisk urladdning (ESD).
- Hög luftfuktighet = Låg risk: Fuktig luft hjälper till att sprida laddningarna och minskar risken för ESD.
Dessa vanliga situationer visar hur lätt det är att skapa elektrostatiska laddningar, vilket kan utgöra en risk i många miljöer, särskilt vid hantering av känslig elektronik.
Läs mer om ESD produkter
Årstidsvariationer och deras påverkan
Spänningarna som uppstår vid olika aktiviteter kan variera kraftigt beroende på årstiden och luftfuktigheten:
- Gående på heltäckningsmatta:
- Sommar: 1 500 V
- Vår/Höst: 15 000 V
- Vinter: 35 000 V
- Person vid arbetsbord:
- Sommar: 300 V
- Vår/Höst: 800 V
- Vinter: 3 000 V
- Gående på plastgolv:
- Sommar: 250 V
- Vår/Höst: 5 000 V
- Vinter: 12 000 V
- Kretsar i plastlåda:
- Sommar: 3 000 V
- Vår/Höst: 5 000 V
- Vinter: 12 000 V
ESD-skaderisk
Vid hantering av oskyddad elektronik (komponentmontering, servicearbeten, transport av elektronik) är ESD-skaderisken alltid väldigt hög. Detta förhindras genom ett väl utbyggt ESD-skydd samt en medvetenhet hos den som hanterar dessa komponenter.
Redan under 60-talet upptäckte man att MOS-transistorn var känslig för ESD. Sedan dess har en mängd olika typer av halvledare utvecklats med allt tunnare ledare och mindre isolationsavstånd. Detta har medfört att känsligheten för ESD-skador har ökat. Även andra
områden än elektronikindustrin berörs av detta fenomen, sjukvården, bilindustrin, itbranschen och plastindustrin är några exempel.
De typer av skador som orsakas av ESD kan delas in i två grupper.
Antingen upphör funktionen på komponenten direkt vid en urladdning eller så uppstår ett latent fel. Ett latent fel innebär att komponenten skadas utan att funktionen upphör direkt. Resultatet kan bli att komponenten enbart tidvis fungerar, s.k. intermittent fel. Kostnader som orsakas av ESDskador blir ofta omfattande i både produktion och service.
Försåtliga skador och deras påverkan på elektronik
Skador orsakade av elektrostatisk urladdning (ESD) är ofta svåra att upptäcka och kan vara kumulativa. En enda ESD-händelse kanske inte märks direkt, men upprepade urladdningar kan gradvis skada elektroniska komponenter, vilket kan leda till allvarliga problem över tid.
Här är några vanliga mekanismer för ESD-skador:
- Dielektrisk nedbrytning: ESD kan bryta ner det dielektriska materialet i kondensatorer, vilket kan ändra deras kapacitansvärden eller få dem att sluta fungera helt. Detta påverkar kretsens prestanda och kan leda till systemfel.
- Datadistorsion: ESD kan orsaka datadistorsion i minnesenheter, vilket kan leda till felaktig data och systemkrascher. Det är särskilt kritiskt i applikationer där dataintegritet är avgörande.
- Låsning: När en parasitisk tyristor aktiveras i en integrerad krets, skapas en kanal med låg impedans mellan strömkällan och jord.
Detta kan leda till fel på enheten och orsaka att den slutar fungera. - PN-kopplingsskada: ESD kan orsaka skador på PN-kopplingarna i transistorer och dioder, vilket försämrar deras prestanda och tillförlitlighet.
Det kan resultera i långsiktiga fel och oväntade driftstopp. Skador på oxidlagret: ESD kan punktera oxidlagret i transistorer i integrerade kretsar, vilket gör att de slutar fungera. Dessa mikroskopiska skador kan ha katastrofala följder för kretsens funktion.
Det är viktigt att skydda känsliga elektroniska komponenter mot ESD för att förhindra dessa försåtliga och potentiellt allvarliga skador. Att implementera effektiva ESD-skyddsåtgärder är avgörande för att säkerställa långsiktig tillförlitlighet och funktionalitet hos elektroniska system.