Proteção pessoal ESD
(891)O que significa proteção ESD, ou seja, proteção contra descargas eletrostáticas?
As descargas eletrostáticas (ESD) acompanham-nos todos os dias, mas estão a tornar-se cada vez mais importantes, principalmente na indústria eletrónica. Há alguns anos atrás, quando se usavam tubos de vácuo, as descargas não representavam um problema. Esta situação manteve-se mesmo após a introdução dos transístores. Só mudou quando foram introduzidos os MOSFET - - as suas taxas de falha aumentaram, o problema foi investigado e descobriu-se que a acumulação de cargas eletrostáticas era suficiente para causar falhas na camada de óxido do dispositivo. Desde então, a consciencialização sobre as ESD aumentou significativamente, porque foi demonstrado que elas afetam muitos componentes eletrónicos. Atualmente, muitos fabricantes consideram que todos os componentes são sensíveis a descargas eletrostáticas (não só os dispositivos MOS, que são os mais suscetíveis) e estão a introduzir zonas EPA nas suas fábricas. Devido à importância dada às ESD, os fabricantes de equipamentos eletrónicos investem muito em zonas EPA (Áreas de Proteção Eletrostática), ou seja, locais com proteção contra descargas eletrostáticas. Graças à implementação das zonas EPA, os fabricantes podem garantir que os seus produtos têm baixas taxas de falha durante os testes de produção e apresentam alta fiabilidade por um longo período de tempo.
Transferência estática e sensibilidade às ESD. Porque é que a eletrónica precisa de proteção de ESD?
Ao observar como as ESD afetam os dispositivos eletrónicos, vale a pena examinar mais de perto os dispositivos e ver como estes respondem às ESD. Constatou-se que alguns dispositivos eletrónicos são mais sensíveis às ESD do que outros, e os mais sensíveis são os que integram a tecnologia MOS-Semicondutor de Óxido Metálico. Existem várias formas pelas quais as cargas estáticas podem ser transferidas para dispositivos semicondutores causando danos por descargas eletrostáticas. A mais óbvia é o contacto físico com um objeto carregado e condutor. As cargas podem acabar nas mãos ou na roupa de uma pessoa na bancada de trabalho. Os utilitários inseguros também podem ser ainda mais prejudiciais. Por exemplo, as chaves de fendas de metal transferem a carga ainda mais rápido do que o corpo humano, o que resulta em valores de corrente de pico ainda mais elevados. Portanto, a zona EPA só deve ser equipada com ferramentas devidamente selecionadas. O mesmo aplica-se a outros artigos, como caixas de areia, artigos de escritório ou até mesmo copos de plástico.
Proteções ESD
Existem muitas formas de implementar a proteção de ESD. Vale a pena assinalar os principais pontos de segurança eficaz:
Construir e testar equipamentos em zonas EPA: Quando se trabalha com equipamentos eletrónicos, é imperativo que todos os componentes e submontagens sejam manuseados de forma a evitar a exposição a ESD. Para facilitar o uso, as empresas tratam geralmente todos os componentes como dispositivos sensíveis à estática. O nível de proteção de ESD exigido no ambiente é conseguido geralmente através do uso de uma zona EPA ou de uma área protegida de ESD, onde se encontram todos os meios de proteção contra tais situações. A EPA conta com controlos rígidos para garantir que as ESD se dispersam e que o meio ambiente protege todos os componentes eletrónicos. O uso de uma área protegida EPA ou ESD é agora um padrão em qualquer instalação de fabrico de produtos eletrónicos.
Armazenar os componentes numa área controlada em relação a ESD: Não é só necessário garantir que os conjuntos eletrónicos são construídos num ambiente onde a proteção de ESD é primordial. Também é necessário garantir que todos os componentes são armazenados e transportados num ambiente onde a proteção de ESD seja implementada. Da mesma forma, a proteção de ESD deve ser também aplicada a quaisquer componentes armazenados.
Realizar um processo de inspeção de ESD: Embora a instalação de equipamentos e a criação física de um ambiente dissipador de estática sejam o primeiro passo para criar uma área protegida contra ESD, também são necessários processos de trabalho adequados e de capacitação para os colaboradores. A área só funcionará se o pessoal que a usar conhecer e compreender as regras de trabalho aplicáveis, como manusear componentes e equipamentos para evitar danos devidos a ESD e entender os seus efeitos. A capacitação é fundamental para isto, pois é essencial que as pessoas conheçam, compreendam e apliquem os processos corretos.
Medidas de proteção individual para os colaboradores contra descargas eletrostáticas:
Pulseiras
Em geral, as pulseiras são normalmente o principal meio de ligação à terra do pessoal e também podem proporcionar uma conexão equipotencial durante o trabalho de manutenção e reparação em campo. Quando usadas corretamente e ligadas a um ponto de terra ou a um ponto de ligação equipotencial, as pulseiras mantêm o utilizador no potencial de terra ou no mesmo potencial do objeto quando a conexão de terra não puder ser obtida. Dado que uma pessoa e outros objetos conectados à terra na área de trabalho têm o mesmo potencial, nenhuma descarga perigosa pode ocorrer entre eles. Além disso, as cargas estáticas são transportadas dos humanos para o solo e não se acumulam.
As pulseiras consistem em dois componentes principais, a pulseira e o cabo de terra que liga a pulseira a um ponto de terra comum.
A maioria das pulseiras tem uma resistência integrada no cabo de terra. A sua função é limitar a corrente. De acordo com a lei de Ohm, a corrente é igual à tensão dividida pela resistência; por isso, adicionar a resistência do "circuito" entre o operador e o solo reduzirá a quantidade de corrente que flui através do fio da pulseira. O valor dessa resistência é geralmente 1 MΩ, com potência - de pelo menos 1/4 W, e uma tensão de funcionamento de 250 V. Por razões de segurança, se o operador estiver exposto a circuitos elétricos com tensão igual ou superior a 250 V, este tipo de proteção não deve ser utilizado. As pulseiras devem ser testadas periodicamente para garantir uma proteção eficaz. Recomenda-se o teste diário em bancos de teste específicos ou a utilização de um monitor contínuo numa bancada de trabalho.
Pisos, tapetes, acabamentos no chão para proteger contra ESD.
Os próximos dois Equipamentos de Proteção Individual (EPI) são o sistema de piso/calçado que é conseguido utilizando sistemas de piso em combinação com um calçado, ambos validados para ESD. Esta combinação de materiais de piso e calçado, condutores ou dissipadores proporciona um percurso seguro para dissipar a carga eletrostática, reduzindo a acumulação estática. Além da dissipação de carga, alguns materiais do pavimento (e os acabamentos de pavimento) também reduzem a carga triboelétrica. A utilização de um sistema de pavimentos/calçado é especialmente recomendada nas zonas onde é necessária uma maior mobilidade do pessoal. Além disso, os materiais do pavimento podem minimizar a acumulação de carga em cadeiras, equipamentos móveis como carrinhos, empilhadores e outros objetos que se movem sobre o chão.
Roupa de proteção de ESD
As medidas de proteção individual em contextos tipo EPA também incluem o vestuário. Os têxteis, especialmente os de plástico, geram cargas eletrostáticas que podem ser descarregadas em componentes ou criar campos eletrostáticos que induzem cargas. Como a peça de roupa está geralmente isolada eletricamente ou isolada do corpo, as cargas dos tecidos da peça não se dissipam necessariamente na pele e depois no chão. A roupa antiestática pode suprimir ou afetar um campo elétrico da roupa usada por baixo. De acordo com a norma ANSI/ESD S20.20 e a norma de vestuário ANSI/ESD STM2.1, existem três categorias de vestuário contra ESD:
Roupa de categoria ESD 1 - é uma peça de roupa com controlo estático sem fixação ao chão. No entanto, sem a ligação à terra, a carga, se presente, pode acumular-se no vestuário condutor ou dissipador criando uma fonte carregada.
Roupa de categoria ESD 2 - este tipo de roupa de controlo de estática está ligado à terra, proporcionando um nível mais elevado de atenuação dos efeitos do campo elétrico do vestuário usado sob o vestuário de proteção.
Roupa de categoria ESD 3 - é um sistema de vestuário de controlo estático ligado à terra que também liga a pele de uma pessoa a um contacto de terra identificado. A resistência total do sistema, incluindo a pessoa, vestuário e fio de terra, deve ser inferior a 35 MΩ.
Armazém:
