Velkommen til Hobbywiki. Sitenote
Statisk elektrisitet
Fra Hobbywiki
Statisk elektrisitet betyr stillestående elektrisitet og fagfeltet som behandler dette kalles elektrostatikk.
Den andre delen av elektrisitetslæren kalles elektrodynamikk, som er læren om elektrisitet i bevegelse, som er elektrisk strøm.
Hovedingrediensene i elektrostatikken er faste stoffer som er elektriske isolatorer, og frie elektroner. Også i elektrostatikken foregår det forflytning av ladninger, men kun som enkeltstående hendelser, altså ikke som en kontinuerlig prosess.
Innhold |
Electrostatic Sensitive Devices(ESD)
Statisk elektrisitet har i lengre tider vert et problem både for produsenter og brukere av elektroniske komponenter.
Alle elektroniske komponenter er i utgangspunktet følsomme for ESD. Den teknologiske utviklingen går mot stadig større komponenttetthet og derved tynnere isolerende lag mellom ledende sjikt, derfor blir elektroniske komponenter stadig mer utsatt for skader som skyldes ESD.
ESD-sikring stiller bestemte krav til arbeidsområder, pakkematerialer, opplæring og ikke minst holdningen til de ansvarlige og til den enkelte.
Generelt om statisk elektrisitet
Statisk elektrisitet kan genereres på følgende tre måter:
- Triboelektrisk generert ladning
- Indusert ladning
- Kapasitiv oppbygging
Triboelektrisk generert ladning
Den best kjente måten å lage elektrostatiske ladninger på er å føre to isolasjonsmaterialer sammen for deretter raskt å adskille dem, eller ved å gni dem mot hverandre.
Det ene materialet får positiv ladning og det andre en like stor negativ ladning. Størrelsen på den statiske ladningen kan være avhengig av følgende parametre:
Materialtypen
- Hastigheten på bevegelsen
- Varigheten av bevegelsen
- Luftfuktigheten
- Overflate og kapasitands av kontaktområdene.
Indusert ladning
I utgangspunktet er et materiale elektrisk nøytralt, dvs positive og negative ladninger opphever hverandre. Introduseres en ladet flate i umiddlebar nærhet, vil det elektrostatiske feltet indusere polarisasjon av ladningene.
Hvis det oppstår en utladningsvei for denne induserte ladningen, kan komponenten skades.
Kapasitiv oppbygging
En annen måte å generere høye spenninger på er ved kapasitiv oppbygging. En uskyldig spenning kan på denne måten nå svært høye nivåer. Vi vet at Q = C x U (Ladninger = Kapasitans x Spenning).
Ved å løse denne formelen med hensyn på spenningen ( U = Q/C ) ser vi at når C minker øker spenningen.
Et eksempel er at en komponent med en liten ladning ligger på en plastpose på en antistatisk arbeidsbenk. Hvis en ikke jordet person løfter opp denne komponenten, vil kapasitansen mellom arbeidsbenken og komponenten raskt avta og vi kan få en ødeleggende elektrostatisk utladning.
Komponentfølsomhet
Komponentens ESD-følsomhet varierer fra type til type. Enkelte elektroniske komponenter vil skades allerede ved 20 volt, mens andre kan tåle opp til 7000 volt. Tabellen under vil vise grenseverdier for ødeleggelse av en del komponenttyper, altså hvor mye volt di tåler før di kan bli skadet.
Forholdsregler mot ESD
I forbindelse med behandling av elektronisk utstyr og komponenter er det fire basisregler som gjelder
- Behandle elektronisk utstyr og komponenter som om de var følsomme for ESD.
- Håndtering av elektroniske komponenter skal skje i et område som er sikret mot elektrostatisk elektrisitet.
- Lagring og transport av elektroniske komponenter/kretskort skal skje i statisk skjermende emballasje.
- Defekt materiell skal behandles som brukbar materiell, inntil det er kassert.
ESD-beskyttet område ( EPA )
Sikkerhet I et ESD-beskyttet område hvor det finnes spenningskilder opptil 500Vdc eller 250Vac, skal den minste motstanden mellom personellet og jord være 1Mohm. For å sikre seg at det er 1Mohm skal det utføres test av arm-lenker, ESD-gulv mate og ESD-arbeids pulten mate. Hver gang du tar på deg en arm-lenke skal det utføres en ohm test, dette slipper du å gjøre hver gang med bored. Du kan f.eks teste bord maten og gulv maten 1 gang i året og hver gang du eventuelt flytter på det.
