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Conceitos Básicos de Descarga
Eletrostática (ESD)
Usualmente temos visto na natureza descargas elétricas
na forma de raios, ou quando estamos potencialmente carregados
de eletricidade estática, ocorrer uma descarga ao
tocarmos em alguma parte metálica . Estas cargas
elétricas podem desencadear danos desastrosos nos
componentes eletrônicos que serão manipulados
no dia a dia . Com certeza seu efeito será extremamente
custoso , e dificilmente detectado.
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Definição
Eletricidade Estática é uma carga elétrica
em descanso, que geralmente é criada através
da fricção e separação.
A fricção causa calor que aquece as moléculas
dos materiais, quando dois materiais são separados,
os elétrons são transferidos de um material
para o outro .
Como os elétrons transferidos, a ausência
ou excesso dos mesmos cria um campo elétrico
conhecido como eletricidade estática. A separação
simples de dois materiais, como o desenrolar de uma
fita adesiva , pode gerar esta transferência de
elétrons entre os materiais, criando campos elétricos
estáticos. |
A quantidade de eletricidade estática gerada irá
depender da submissão dos materiais a fricção
ou separação, bem como o valor da umidade
relativa do ar no ambiente. Plásticos Comuns geralmente
são grandes criadores de carga estática em
condições de baixa umidade , tal como as que,
são ocasionadas quando ar é esquentado durante
o inverno, o que irá promover a geração
de cargas elétricas estáticas potencialmente
altas.
Materiais que facilmente transferem elétrons (ou
carga) entre átomos são chamados condutores
e são ditos ser "livre" de elétrons.
Alguns exemplos de condutores são ,os metais bem
como o carbono presente no corpo humano . Materiais que
não fazem facilmente a transferência de elétrons
são chamados isoladores. Alguns isoladores são
os plásticos comuns, vidro e ar. Ambos condutores
e isoladores podem tornar-se "Carregados" com
eletricidade estática. Quando um condutor é
carregado, os elétrons livres cria a capacidade de
descarregar esta eletricidade, isto irá acontecer
quando houver um encontro com outro material condutor de
potencial diferente.
Tipos de Voltagens Eletrostáticas
Varias atividades comuns desempenhadas diariamente pode
gerar cargas no corpo humano ,que serão potencialmente
nocivas para os componentes.
Algumas destas atividades incluem:
" Caminhar sobre um carpete, 1.500 a 35.000 volts
" Caminhar sobre um piso de Vinil sem tratamento, 250
a 12.000 volts
" Sentar em um cadeira com estofamento em Vinil, 700
a 6.000 volts
" Utilizar um envelope em Plástico Comum , 600
a 7.000 volts
" Atritar um plástico comum em uma cadeira com
estofamento em vinil 1.200 a 20.000 volts
Efeitos Dispendiosos de ESD
Quando sentimos um choque de eletricidade estática,
estaremos experimentando uma descarga de no mínimo
3.000 volts .
Este "Choque" conhecido como Descarga Eletrostática
ou ESD será responsável
por danificar vários componentes eletrônicos
que , provavelmente será detectado e rejeitado em
testes no controle da qualidade.
Enquanto é possível sentir uma descarga eletrostática
de 3.000 volts, cargas menores estarão abaixo da
sensibilidade humana. Usualmente pequenas cargas podem e
danificam dispositivos semicondutores, estes componentes
de Alta tecnologia utilizados hoje podem ser prejudicados
por cargas menores que 100 volts. Alguns destes componentes
sofisticados irão ser atingidos por cargas baixas
como 10 volts. É necessário estar atento aos
danos provocados por ESD
no trabalho diário.
Com o avanço da tecnologia , componentes eletrônicos
tendem a tornar-se cada vez menores . Com o tamanho reduzido
dos componentes , o espaçamento entre isoladores
e circuitos internos é microscópico, o que
aumenta a sensibilidade ao ESD.
Como é possível antever, a necessidade de
proteção ao ESD
aumenta com o avanço da tecnologia.
Prejuízo do ESD
O prejuízo de ESD
para componentes podem tomar a forma de falhas passivas
ou falhas catastróficas.
" Falhas Passivas - resulta na chegada do produto ao
mercado.
" Falhas Catastrófica - ocorrem em duas formas,
Direcional ou Ocultas.
Falhas catastrófica Direcional ocorre quando um componente
é danificado ao ponto de não poder mais desempenhar
a sua função. Este tipo de falha causado por
ESD é facilmente detectado na fase de
testes.
Falhas Ocultas ocorrem quando o
ESD estressa o componente ao ponto que o mesmo
ainda funcionará durante a fase de testes, porém
em tempo indeterminado , causará queda na performance
do sistema, e futuramente falha completa. Geralmente as
falhas Ocultas ocorrem depois da inspeção
final na empresa ou em poder do cliente, o custo de reparo
é extremamente dispendioso. Este tipo de dano causado
por ESD, poderá
afetar severamente a reputação da empresa.
Uma falha Passiva ocorrerá quando a descarga eletrostática
não é potencialmente alta para causar uma
falha total no componente, mas suficiente para causar falhas
e danos ao sistema, ocasionando panes,respostas indevidas
dos softwares,armazenamento incorreto de informações,
entre outros fatores, que geralmente ocorre com o produto
no mercado.
Pensando no ESD como uma Contaminação
Este tipo de dano causado por eventos de difícil
detecção , pode ser melhor compreendido se,
compararmos os efeitos provocados por ESD
a uma contaminação no corpo humano ocasionada
por um vírus ou bactéria. Embora os vírus
e as bactérias são invisíveis ao olho
humano , eles podem, e causam grandes prejuízos a
saúde ou até mesmo a morte, antes mesmo de
ser descoberta a sua presença. A melhor defesa contra
esta ameaça invisível é a prevenção
e a esterilização.
Atualmente no mercado globalizado e extremamente competitivo,
onde o lucro gerado nas empresas dependerá dos esforços
contínuos de seus colaboradores, na busca da melhor
qualidade e idoneidade de seus produtos, devemos utilizar
de todos os meios e instrumentos disponíveis na prevenção
dos danos causados pelo ESD.
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