Descàrrega electrostàtica

Archiu:Lightning bolt, Johnston, Iowa (27661834650).jpg

Descàrrega electrostàtica

Archiu:Simbolo caps block 0

Símbol per a components electrònics en risc de dany per ESD (esquerra) i equips protegits contra electrificació (dreta).

La descàrrega electrostàtica (conegut per les sigles en anglés ESD, que signifiquen electrostatic discharge) és un fenomen electrostàtic que fa que circule una corrent elèctrica repentina i momentàneament entre dos objectes de distint potencial elèctric; com la que circula per un pararrayos despuix de ser alcançat per un raig.

El terme s'utilisa generalment en l'indústria electrònica i atres indústries per a descriure les corrents indeseadas momentànees que poden causar dany a l'equip electrònic.

Principals causes

Per a comprendre el procés de formació de dita corrent cal considerar que un cos qualsevol està format per un número indeterminat de molèculas lligades entre sí per forças d'atracció i repulsió que els permet sostindre's en equilibri sense que entren en contacte. Sabem que l'electró és la més chicoteta cantitat d'agent elèctric, la partícula elemental d'electricitat negativa. Sabem que dits electrons tenen una estabilitat precària en l'àtom i poden abandonar la seua òrbita a conseqüència d'un choc, fricció, commoció nuclear i moltes atres circumstàncies.

Si tenim en conte que el cos humà actua com a positiu i els electrons com a negatiu i que, ademés, dos cossos carregats en sentit opost s'atrauen, es comprén per qué es produïx una descàrrega en el dit quan es toca l'extremitat d'un objecte metàlic, excelent conductor elèctric, carregat en electrons, la virtut dels quals consistix en acumular-se en les parts extremes o perifèriques de les matèries.

Com, per una atra part, l'elevació de temperatura favorix a la solsida d'electrons, o millor dit, l'electrización, el contacte dels núvols entre sí o el de les capes d'aire sec, aixina com els contactes de frens i correges del coche, incrementen considerablement la triboelectricidad.

Este tipo d'electricitat estàtica és la principal causa de les descàrregues electrostàtiques, que es generen a sovint a través de l'electrificació de contactes elèctrics o la separació de càrregues elèctriques que ocorre quan dos materials fan contacte i despuix se separen. Els eixemples d'este tipo inclouen caminar sobre una estora, descendir d'un coche, o llevar alguns tipos d'empaquetats de plàstic. En tots estos casos esta fricció entre dos materials carregat en electricitat de distint signe dona lloc a l'electrificació, creant aixina una diferència de potencial elèctric que pot conduir a un acontenyiment de descàrrega.

Una atra causa de les descàrregues electrostàtiques és l'inducció electrostàtica. Esta pot ocórrer quan un objecte eléctricamente carregat es posa prop d'un objecte conductor aïllat de terra. La presència de l'objecte carregat crea un camp electrostàtic que crea càrregues elèctriques distribuïdes per la superfície de l'atre objecte. Aun cuando la càrrega electrostàtica neta de l'objecte no haja canviat, ara tindrà regions d'excés de càrrega positives i negatives. Un acontenyiment de ESD pot ocórrer quan l'objecte entra en el contacte en una trayectòria conductora. Per eixemple, les regions carregades en les superfícies de poliestireno expandit de tasses o de bossos plàstics poden induir un potencial en components sensibles pròxims de ESD per mig del fenomen d'inducció electrostàtica i la descàrrega pot ocórrer si el component es toca en una ferramenta metàlica.

Història i antecedents

Per a la majoria de les persones, l'electricitat estàtica no és més que la simple rampa que s'experimenta en tocar la manilla metàlica d'una porta despuix d'haver anat sobre una estora, o d'haver-se esgolat en l'assent d'un automòvil.

No obstant, el camp de l'electrostàtica va molt més allà, ya que ha segut un greu problema per a l'indústria durant sigles. A principis de el XV, els forts Europeus i del Carib usaven ya procediments de control i dispositius per a previndre que les descàrregues electrostàtiques feren explotar els almagasens de pólvora negra. En la década de 1860 aproximadament, les fàbriques de paper de EE. UU. usaven els aterrizamientos bàsics, tècniques de ionisació de flama i tambors de vapor per a dissipar l'electricitat estàtica de les rets de paper quan passaven a través del procés de secat. Qualsevol negoci i procés industrial ha tingut en algun moment els seus propis problemes sobre la càrrega i descàrrega electrostàtica. Eixemples clars poden ser la munició i explosius, la farmacèutica, agricultura, impressió i arts gràfiques, textils, pintura o plàstics. En tots ells, el control de l'electricitat estàtica té una importància significativa.

En l'arribada de l'era tecnològica, varen aparéixer també nous problemes en este àmbit. Conforme els aparats electrònics es feyen més ràpits i menuts, la seua sensibilitat sobre les descàrregues electrostàtiques o ESD, es vea aumentada. Hui dia, les ESD té un impacte significatiu en cada u dels aspectes de l'electrònica.

A pesar del gran esforç realisat en l'últim quarto de sigle, les ESD encara afecten al rendiment de la producció, els costs, la fiabilitat del producte, etc. Els experts de les indústries han estimat que el promig de pèrdues de producte relacionades en l'electricitat estàtica va des d'un 8% fins a un 33%.