Descarga electrostática:¿qué es, cómo se produce y cómo solucionarla?

23 de febrero de 2021

La descarga electrostática (ESD) es un fenómeno que provoca una sobretensión eléctrica entre dos objetos cargados eléctricamente. Esta es una de las preocupaciones que se enfrentan con frecuencia en las placas de circuito impreso (PCB). También es responsable de la escasez de electricidad, la avería de PCB, etc. Ciertos problemas causados ​​por descargas electrostáticas pueden provocar fallas en el sistema eléctrico, electrocución, etc. Por lo tanto, es esencial abordar el problema de las descargas electrostáticas. Sin embargo, también es fundamental saber qué es exactamente la ESD, cuáles son sus causas y cómo resolver los problemas. Esta publicación presenta el concepto de descarga electrostática seguido de sus causas y soluciones.

Introducción a las descargas electrostáticas (ESD)

La descarga electrostática (ESD) es el aumento repentino de carga eléctrica entre dos elementos cargados eléctricamente en proximidad. En una configuración eléctrica o electrónica como una placa de circuito impreso, a medida que se acumula la inducción electrostática, la electricidad estática aumenta, lo que da como resultado una ESD repentina. La inducción electrostática tiene lugar cuando dos elementos con cargas diferentes entran en contacto directo o proximidad debido a la ruptura del dieléctrico entre ellos.

ESD aparece como una versión micro de lightning. Aparece como una chispa entre los dos elementos con carga diferente (uno con carga negativa y otro con carga positiva), que tiene el potencial dañino suficiente para destruir una placa de circuito impreso (PCB) completa o un circuito eléctrico o electrónico integrado.

En una placa de circuito impreso o en una configuración integrada eléctrica o electrónica, la ESD a menudo se debe a las siguientes razones.

• No usar una muñequera electrostática o equipo de protección durante la solución de problemas del equipo electrónico puede desencadenar ESD.
• Presencia de materiales sintéticos como plástico, espuma de poliestireno, etc. en las inmediaciones del paso eléctrico en el circuito electrónico.
• El uso de circulación de aire forzado en el equipo eléctricamente activo puede causar la acumulación de potencial eléctrico estático, lo que eventualmente resulta en ESD.

Los PCB pueden sufrir daños latentes o catastróficos debido a ESD, lo que podría provocar un mal funcionamiento o una falla parcial o total de los PCB. Dado que el potencial dañino de la ESD es alto en las PCB o en las configuraciones electrónicas integradas, es esencial prevenir la ESD.

Analicemos algunas medidas preventivas o soluciones para ESD.

Medidas/soluciones de prevención de ESD en PCB

Los PCB se pueden prevenir contra ESD diseñando diligentemente PCB libres de estática o adoptando el proceso de fabricación y utilización de PCB preventivo de ESD. Analicemos algunas pautas para ambos métodos preventivos.

• Pautas de prevención de ESD para el diseño de PCB:

  Los siguientes consejos ayudarán a prevenir la acumulación de ESD en el diseño de PCB.

  • Para reducir la inductancia parásita, es importante reducir la longitud de la línea eléctrica. Una inductancia parásita más alta evita que los circuitos de protección funcionen correctamente y, por lo tanto, provoca ESD. La reducción de la longitud de la línea y la inductancia parásita eventualmente da como resultado la prevención de ESD.

  • Debe proporcionarse un espacio/espacio de aire adecuado entre dos componentes electrónicos consecutivos. Este espacio entre espacios de aire evita la interacción de voltaje directo entre dos componentes. En caso de funcionamiento de alto voltaje de la placa de circuito impreso, es posible que se requiera un aislamiento adecuado entre dos componentes.

  • Los bordes de la PCB son muy susceptibles a la acumulación de ESD, por lo tanto, las pistas IC no deben pasar cerca de los bordes de la PCB.

  • El uso de almohadillas de aislamiento para los conectores metálicos puede ser útil para prevenir ESD en las PCB.

• Pautas de prevención de ESD por proceso:

  Se pueden seguir los siguientes pasos para evitar ESD durante la fabricación y utilización de PCB.

  • Durante la fabricación de PCB, es esencial formar un entorno libre de estática o de prevención de ESD. Esto puede implicar la protección ESD de las mesas de fabricación. Las mesas de trabajo deben estar protegidas con alfombras libres de ESD y puesta a tierra adecuada. De acuerdo con NFPA-77, las prácticas para crear un entorno preventivo de ESD incluyen el uso de tapetes de conexión a tierra antiestáticos, muñequeras de alta resistencia, etc.

  • El uso de materiales de embalaje y pinturas resistentes a la estática puede resistir la aparición de ESD.

Ahora que se ha convencido del concepto de descarga electrostática (ESD) en las PCB, es esencial trabajar con un fabricante de PCB por contrato en los EE. UU. que ofrezca servicios de fabricación y diseño preventivo de ESD, como Creative Hi- tecnología La empresa ofrece diseños seguros y de alta calidad de PCB junto con servicios de fabricación rápida. La empresa cuenta con las certificaciones ISO 9001:2015, IPC-WHMA-A-610 e IPC-CC-830B. Además, ofrecen servicios de ensamblaje de PCB que cumplen con IPC-A-610-D y ANSI/J-STD-001 para garantizar una calidad y un rendimiento óptimos.

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