Elektrostatisk utladning (ESD) er et fenomen som oppstår når statisk elektrisitet overføres fra en gjenstand til en annen. Dette kan føre til skadelige konsekvenser for elektroniske komponenter, utstyr og mennesker som arbeider med disse materialene. I denne artikkelen skal vi utforske hva ESD står for, hvordan det oppstår, hvorfor det kan være farlig, og hvordan man kan forhindre det.
Hva står ESD for?
ESD står for Electrostatic Discharge, eller elektrostatisk utladning på godt norsk. Dette er en plutselig og ukontrollert strøm av elektroner som oppstår når det er en forskjell i elektrisk potensial mellom to objekter. ESD skjer når disse ladningsforskjellene utjevnes, og det kan oppstå i ulike situasjoner, spesielt i omgivelser der det er mye friksjon mellom materialer.
Hvordan oppstår ESD?
ESD oppstår når det bygges opp en statisk elektrisk ladning på et objekt, og denne ladningen deretter utjevnes raskt med et annet objekt med en motsatt ladning eller et høyere eller lavere elektrisk potensial. Her er noen vanlige måter ESD kan oppstå:
Friksjon
Friksjon mellom materialer som plast, gummi, eller tekstiler kan føre til at elektroner overføres fra ett materiale til et annet, og dette kan generere statisk elektrisitet.
Separasjon
Når to gjenstander er adskilt etter å ha vært i kontakt, kan de ha ulike ladninger. Når de deretter kommer i kontakt igjen, kan dette føre til en ESD-utladning.
Induksjon
ESD kan også oppstå gjennom elektromagnetisk induksjon, der et elektrisk felt induserer en ladning på en ellers nøytral gjenstand.
Kan statisk elektrisitet være farlig?
Ja, statisk elektrisitet kan være farlig, spesielt i sammenheng med elektroniske komponenter og utstyr. ESD-utladninger kan forårsake skade på følsomme elektroniske komponenter, for eksempel mikrochips og kretskort, som kan føre til funksjonsfeil eller permanent ødeleggelse. Dette kan resultere i økonomisk tap og tidsbruk for reparasjon eller erstatning av utstyr.
I tillegg kan ESD være farlig for mennesker. En ESD-utladning kan føles som en stikk, og mens det vanligvis ikke er skadelig for friske personer, kan det være ubehagelig og forårsake forstyrrelser, spesielt hvis det skjer i en sensitiv situasjon, som for eksempel under kjøring.
Hvordan kan man forhindre ESD?
Det er flere måter å forhindre ESD på:
- Antistatiske klær og utstyr: Bruk av antistatiske klær og utstyr kan bidra til å unngå oppbygging av statisk elektrisitet på kroppen din, noe som reduserer risikoen for ESD-utladninger.
- Antistatiske gulv og arbeidsbenker: Bruk av antistatiske materialer i gulv og arbeidsbenker i produksjonsmiljøer kan bidra til å avlede statisk elektrisitet bort fra sensitive komponenter.
- Bruk av ESD-sikre områder: I elektronikkproduksjon brukes ofte spesielle områder og arbeidsbenker som er utformet for å minimere ESD-risiko. Disse områdene er jordet og har kontrollerte elektrostatiske forhold.
- Erdingsutstyr: Bruk av jordingssystemer, som antistatiske armbånd og matter, kan hjelpe til med å utjevne elektriske ladninger.
- Opplæring og bevissthet: Opplæring av ansatte om ESD-risiko og riktig håndtering av utstyr er avgjørende for å minimere feil og skader.
Internasjonale standarder
IEC 61340-serien
Den internasjonale elektrotekniske kommisjonen (IEC) har utviklet en omfattende serie standarder kjent som IEC 61340-serien. Disse standardene dekker ulike aspekter av ESD-kontroll i forskjellige miljøer, inkludert industriell produksjon, medisinske apparater, og laboratorier. Noen viktige standarder i denne serien inkluderer:
- IEC 61340-5-1: Generelle krav til ESD-kontrollprogrammer.
- IEC 61340-5-2: Spesifikke krav for ESD-kontrollprogrammer for elektronisk produksjon.
- IEC 61340-4-1: Testmetoder for elektrostatisk utladning.
MIL-STD-883E
Dette er en militær standard som beskriver tester og prosedyrer for å vurdere ESD-følsomheten til mikroelektroniske enheter. Den brukes spesielt innenfor forsvarsindustrien og har blitt en viktig referanse for testing av komponenter som skal brukes i kritiske applikasjoner
ANSI/ESD S20.20
Dette er en amerikansk standard utgitt av American National Standards Institute (ANSI) og fokuserer på ESD-kontrollprogrammer for elektronisk produksjon. Den gir retningslinjer for opprettelse, implementering og vedlikehold av ESD-programmer for å beskytte elektroniske komponenter.
ISO 9001
Selv om ISO 9001 ikke er spesifikt en ESD-standard, er den relevant for ESD-kontroll, spesielt i produksjonsmiljøer. Denne internasjonale standarden for kvalitetsstyring krever at organisasjoner etablerer og opprettholder prosedyrer for kontroll av ESD som en del av deres kvalitetsstyringssystem.
J-STD-033C
Dette er en standard utgitt av IPC (Association Connecting Electronics Industries) og gir retningslinjer for emballasje og lagring av elektroniske komponenter for å beskytte dem mot ESD-skader.