Diferencia entre revisiones de «Descarga electrostática»
m Revertidos los cambios de 200.115.214.38 a la última edición de Marvelshine |
|||
| Línea 13: | Línea 13: | ||
Como por otra parte, la elevación de temperatura favorece al desprendimiento de electrones, o mejor dicho, la [[electrización]], el roce de las nubes entre si o el de las capas de aire seco, así como los roces de frenos y correas del coche, incrementan considerablemente la ''tribo-electricidad |
Como por otra parte, la elevación de temperatura favorece al desprendimiento de electrones, o mejor dicho, la [[electrización]], el roce de las nubes entre si o el de las capas de aire seco, así como los roces de frenos y correas del coche, incrementan considerablemente la ''tribo-electricidad |
||
Este tipo de [[Electrostática|electricidad estática]] es la principal causa de las descargas electrostática (ESD), la cual se genera a menudo a través de la electrificación de contactos eléctricos o la separación de cargas eléctricas que ocurre cuando dos materiales hacen contacto y después se separan. Los ejemplos de este tipo incluyen caminar sobre una alfombra, descender de un coche, o quitar algunos tipos de empaquetados de plástico. En todos estos casos esta [[fricción]] entre dos materiales de distintos da lugar a la electrificación, creando así una diferencia de potencial eléctrico que puede conducir a un acontecimiento de descarga. |
Este tipo de [[Electrostática|electricidad estática]] es la principal causa de las descargas electrostática (ESD), la cual se genera a menudo a través de la electrificación de contactos eléctricos o la separación de cargas eléctricas que ocurre cuando dos materiales hacen contacto y después se separan. Los ejemplos de este tipo incluyen caminar sobre una alfombra, descender de un coche, o quitar algunos tipos de tetas empaquetados de plástico. En todos estos casos esta [[fricción]] entre dos materiales de distintos da lugar a la electrificación, creando así una diferencia de potencial eléctrico que puede conducir a un acontecimiento de descarga. |
||
Otra causa del ESD es la [[inducción]] electrostática. Esta puede ocurrir cuando un objeto eléctricamente cargado se pone cerca de un objeto conductor aislado de tierra. La presencia del objeto cargado crea un [[campo eléctrico|campo electrostático]] que crea cargas eléctricas distribuidas por la superficie del otro objeto. Aún cuando la carga electrostática neta del objeto no haya cambiado, ahora tendrá regiones de exceso de carga positivas y negativas. Un acontecimiento de ESD puede ocurrir cuando el objeto entra en el contacto con una trayectoria conductora. Por ejemplo, las regiones cargadas en las superficies de ''[[Poliestireno expandido|unicel]]'' de tazas o de bolsos plásticos pueden inducir un potencial en componentes sensibles próximos de ESD mediante el fenómeno de inducción electrostática y la descarga puede ocurrir si el componente se toca con una herramienta metálica. |
Otra causa del ESD es la [[inducción]] electrostática. Esta puede ocurrir cuando un objeto eléctricamente cargado se pone cerca de un objeto conductor aislado de tierra. La presencia del objeto cargado crea un [[campo eléctrico|campo electrostático]] que crea cargas eléctricas distribuidas por la superficie del otro objeto. Aún cuando la carga electrostática neta del objeto no haya cambiado, ahora tendrá regiones de exceso de carga positivas y negativas. Un acontecimiento de ESD puede ocurrir cuando el objeto entra en el contacto con una trayectoria conductora. Por ejemplo, las regiones cargadas en las superficies de ''[[Poliestireno expandido|unicel]]'' de tazas o de bolsos plásticos pueden inducir un potencial en componentes sensibles próximos de ESD mediante el fenómeno de inducción electrostática y la descarga puede ocurrir si el componente se toca con una herramienta metálica. |
||
Revisión del 23:56 21 sep 2009
La descarga electrostática (conocido por sus siglas en inglés: electrostatic discharge, ESD) es un fenómeno electrostático que hace que circule una corriente eléctrica repentina y momentáneamente entre dos objetos de distinto potencial eléctrico; como la que circula por un pararrayos tras ser alcanzado por un rayo.
El término se utiliza generalmente en la industria electrónica y otras industrias para describir las corrientes indeseadas momentáneas que pueden causar daño al equipo electrónico.
Principales causas
Para comprender el proceso de formación de dicha corriente hay que considerar que un cuerpo cualquiera está formado por un número indeterminado de moléculas ligadas entre sí por fuerzas de atracción y repulsión que les permite sostenerse en equilibrio sin que entren en contacto. Sabemos que el electrón es la más pequeña cantidad de agente eléctrico, la partícula elemental de electricidad negativa. Sabiendo que dichos electrones tienen una estabilidad precaria en el átomo y pueden abandonar su órbita a consecuencia de cualquier choque, roce, frotadura, conmoción nuclear, fricción y otras muchas circunstancias.
Si tenemos en cuenta que el cuerpo humano actúa como "positivo" y los electrones "negativo" que, además dos cuerpos de sentido opuesto se atraen, comprenden por que se produce una descarga en el dedo cuando se toca la extremidad de un objeto metálico, excelente conductor eléctrico, cargado con electrones cuya virtud consiste en acumularse en las partes extremas o periféricas de las materias.
Como por otra parte, la elevación de temperatura favorece al desprendimiento de electrones, o mejor dicho, la electrización, el roce de las nubes entre si o el de las capas de aire seco, así como los roces de frenos y correas del coche, incrementan considerablemente la tribo-electricidad
Este tipo de electricidad estática es la principal causa de las descargas electrostática (ESD), la cual se genera a menudo a través de la electrificación de contactos eléctricos o la separación de cargas eléctricas que ocurre cuando dos materiales hacen contacto y después se separan. Los ejemplos de este tipo incluyen caminar sobre una alfombra, descender de un coche, o quitar algunos tipos de tetas empaquetados de plástico. En todos estos casos esta fricción entre dos materiales de distintos da lugar a la electrificación, creando así una diferencia de potencial eléctrico que puede conducir a un acontecimiento de descarga.
Otra causa del ESD es la inducción electrostática. Esta puede ocurrir cuando un objeto eléctricamente cargado se pone cerca de un objeto conductor aislado de tierra. La presencia del objeto cargado crea un campo electrostático que crea cargas eléctricas distribuidas por la superficie del otro objeto. Aún cuando la carga electrostática neta del objeto no haya cambiado, ahora tendrá regiones de exceso de carga positivas y negativas. Un acontecimiento de ESD puede ocurrir cuando el objeto entra en el contacto con una trayectoria conductora. Por ejemplo, las regiones cargadas en las superficies de unicel de tazas o de bolsos plásticos pueden inducir un potencial en componentes sensibles próximos de ESD mediante el fenómeno de inducción electrostática y la descarga puede ocurrir si el componente se toca con una herramienta metálica.
Fenomenología
- automovilistas y pasajeros conocen de sobra los efectos del fenómeno "ESD" que se produce cuando tocan las extremidades de la puerta o del maletero, con la punta del capó o del ángulo de cualquier montante de la carrocería. Aunque la potencia de dicha descarga sea débil y carezca de peligrosidad, el sujeto es sensible a su manifestación. Se han dado casos excepcionales de automovilistas que, estando cargados sus cuerpos de electricidad estática, han cogido la manguera de combustible en la estación de servicio y al ir a introducir el surtidor en el depósito, se ha desencadenado una chispa electrostática que acabó por incendiar la manguera. Para evitar ese suceso tan peligroso, es recomendable que antes de repostar, toquemos una superficie metálica (como la puerta de nuestro coche) para descargarnos de electrostática.
- Cualquiera que sean las distintas formas de receptividad humana, las reacciones son de impotencia. Ante esta serie de hechos, los más precavidos, prudentes o afectados compran pequeñas cintas que incorporan generalmente hilos conductores metálicos, y las colocan en la parte trasera del vehículo, para que por ahí se pueda desprender la electricidad estática. En términos sucintísimos despejados de todo cientifismo, la electricidad estática es más bien tribo-electricidad, o sea, electricidad producida por contacto, roce, fricción o frotadura (del griego "tribein", frotar). Su existencia es conocida desde la más lejana antigüedad y la medicina la utiliza desde hace dos siglos para cuidar el sistema nervioso.
- De todos modos, cualquier persona que tenga cabello largo puede apreciar, cada vez que lo hace, como la frotadura del peine atrae los cabellos. Otro ejemplo muy conocido es el de la piel de los gatos que produce tribo-electricidad cuando se pasa los dedos sobre ella: por su actitud, el animal manifiesta claramente la realidad del fenómeno. En un coche no faltan las fuentes de tribo-electricidad: "ferodos" o pastillas de los frenos en fricción con disco o tambores y correas de ventilador/alternador, para citar solamente las dos principales.
ESD y la industria Electrónica
Las descargas electrostáticas son un serio peligro para la electrónica de estado sólido, ya que pueden inutilizar dispositivos electrónicos. Los circuitos integrados se fabrican con materiales semiconductores como el silicio y con materiales aislantes como el dióxido del silicio. Cualquiera de estos materiales puede sufrir daño permanente cuando se expone a pequeñas cargas eléctricas.
La prevención de ESD se realiza mediante un área de protección electrostática (EPA). El EPA puede ser una estación de trabajo pequeña o un área grande de fabricación. El motivo principal de un EPA es ése: no estar cargando altamente el material en los alrededores de la electrónica sensible a ESD, poner a tierra todos los materiales conductores y poner a tierra a los trabajadores. Así la acumulación de la carga en electrónica sensible de ESD se evita. A la hora de planificar y diseñar un EPA (área de protección electrostática) es esencial la utilización de materiales conductores. La primera y más esencial unidad de protección EPA para proteger el material electrónico expuesto a sufrir daños por descargas electrostáticas es todo aquel elemento que esté en contacto directo con el material a proteger. Por ello, la manipulación, transporte y almacenamiento debe realizarse utilizando productos fabricados con materiales conductores.
Los sistemas de almacenaje fabricados en plástico conductivo son un buen ejemplo de producto creado específicamente con este cometido. Para ello se le añade al polipropileno copolímero (PPC) con el que están fabricados un aditivo conductivo: el carbón black. Esto, además de otorgarle un característico color negro, les confiere una resistividad superficial específica que permite derivar a tierra las cargas electrostáticas. De esta forma se pueden almacenar, transportar y manipular de manera segura circuitos, tarjetas, placas, etc…
Características técnicas de cajas conductivas
- Material de base: Polipropileno copolímero (PPC)
- Aditivo conductivo: Carbón black
- Color: Negro
- Punto de ablandamiento Vicat: 154 ºC ISO 306
- Temperatura de utilización: 80-100 ºC (permanente) 100-120 ºC (tiempo breve)
- Resistencia eléctrica de la superficie: <104 Ω cm (medido de acuerdo a EN 61340 a 20 ºC con electrodo anular 5 cm²)
- Resistividad específica: 4 Ω cm (medido de acuerdo a 20 ºC con electrodo anular 5 cm²)
- Envejecimiento: no hay disminución de conductividad (en 7 años de servicio)
- Excelente resistencia a los rayos UV
- Resistencia a agentes químicos: óptima (según clasificación PP generalmente válida)
Los estándares internacionales que se utilizan para definir los EPA típicos y se pueden encontrar en las normas de la Comisión electrotécnica internacional (IEC) o del American National Standards Institute (ANSI).
Normativa
Hay varias normativas usadas actualmente, que incluyen las normas europeas EN 100015, EN61340-5-1, y la norma americana ANSI/ESD 20:20.
La EN 61340-5-1 ha superado ahora a la EN 100015, y es el estándar principal en Europa. la ANSI/ESD 20:20 se utiliza principalmente en Norteamérica. Los fabricantes que todavía usan la EN10015 deben ponerse al día con la EN 61340-5-1 tan pronto como les sea posible.