Co je to ESD a k čemu slouží ESD podlaha?
ESD jev způsobuje celosvětově škody až několik miliard USD. Odhaduje se, že náklady výrobních společností elektronických součástek dosahují výše škod způsobených ESD od 8 až po 30 % z celkových výrobních chyb. Je proto nesmírně důležité těmto škodám v maximální míře předcházet. Pomůže vám v tom i ESD podlaha Fortelock.
Co je to ESD?
ESD je zkratka pro ElectroStatic Discharge, volně přeloženo jako elektrostatický výboj. Náboj vzniká při tření dvou látek o sebe nebo při jednoduchém oddělování (např. lepicí pásky). Neutrální atomy látek se tímto procesem stávají kladně nebo záporně nabitými. Pokud se následně takto nabité atomy setkají se zemněným prvkem, nastává elektrický výboj.
Každý z nás to už zažil na vlastní kůži, zejména v zimních měsících, kdy chytil kliku na dveřích, která ho následně „kopla“. Je to způsobeno tím, že v zimě je vzduch suchý, čímž těžce odvádí nahromaděný elektrický náboj. Navíc chůzí po koberci nebo pohybem rukou ve vlněném svetru dokážete naakumulovat obrovský náboj.
Tělo jako obrovská baterie
Věděli jste, že jen tím, že se postavíte ze židle dokážete vytvořit náboj s napětím až 18 000 V? Pokud si svlékáte vlněný svetr, tak vytvoříte napětí až 25 000 V. Pokud budete v suchém prostředí kráčet po nylonovém koberci, můžete velmi jednoduše naakumulovat až 35 000 V!
Tyto výboje můžete slyšet už tehdy, když tělo naakumuluje 6 000 V – tehdy slyšíte praskající zvuk. Malou jiskru můžete vidět, když má náboj 9 000 V.
Co ovlivňuje velikost náboje?
Míru nabití ovlivňuje několik faktorů. Jedním z nejdůležitějších je relativní vlhkost vzduchu. Ve vlhkém prostředí dokáže náboj jednoduše unikat vodivou cestou, kterou pro něj tvoří kapičky vody ve vzduchu. Naopak, v zimě je to pro náboj těžší, a například zatímco manipulace s igelitovou taškou přes léto generuje napětí 1 600 V, v zimě to může být až 17 000 V.
| Relativní vlhkost vzduchu | 20 % | 80 % |
| Chůze po nylonovém koberci | 35 000 V | 1 500 V |
| Svlékání vlněného svetru | 25 000 V | 1 900 V |
| Postavení ze židle | 18 000 V | 1 800 V |
| Manipulace s igelitovou taškou | 17000 V | 1 600 V |
| Chůze po vinylové podlaze | 12 000 V | 250 V |
| Opracování plastu | 6 000 V | 100 V |
Dalším důležitým faktorem je druh materiálů. Pokud si budete o vlasy třít nafouklý gumový balónek, bude velikost napětí obrovská. Je to způsobené tím, že se o sebe třou materiály s opačnou náchylností k nabíjení. Zatímco vlasy se nabíjí kladně, guma a plast mají tendenci nabíjet se záporně. Tento rozdíl dokáže tvořit velké napětí. Pokud by vás zajímalo více o této problematice, doporučujeme podívat se na tzv. „Triboelektrickou řadu“.
Rychlost, jakou kráčíme po koberci, nebo jakou odvíjíme lepicí pásku rovněž ovlivňuje velikost náboje. Pokud kráčíme pomaleji, náboj nebude tak velký, jako kdybychom kráčeli rychle. A v neposlední řadě je to velikost plochy kontaktu materiálů. Čím větší plocha, tím větší náboj.
Jemná elektronika
ESD problematika se začala významněji řešit ve výrobních společnostech od 70. let 20. století. Do té doby robustní a často velké elektrosoučástky vydržely vyšší napětí, ale trend zmenšování výrobků to změnil. Velké staré televizory nahradily tenké LCD, telefon se vejde do vaši kapsy, nebo velký stolní počítač nahradily malé, kompaktní notebooky nebo tablety. Všechna tato zařízení vyžadují co nejmenší součástky.
Věděli jste, že momentálně nejmenší čip má velikost jen 0,1 mm3?
Všechny tyto součástky jsou extrémně citlivé na vyšší napětí. Už i 20 V může způsobit jejich nenávratné poškození. Co je však na ESD nejzákeřnější je fakt, že ESD může elektroniku poškodit jen částečně, přičemž součástka může fungovat dál. Taková poškození neodhalí ani výstupní kontrola. Často jsou tak malé, že je nejsme schopni odhalit pohledem. Míru poškození může ukázat až několik tisíc násobné přiblížení. Časem se však může poškození zvětšovat až vyústí do úplného selhání výrobku. V mnoha případech se to stane ještě v záruční době výrobku, čímž vznikají pro výrobce obrovské náklady na opravu nebo výměnu produktu.
Kde všude se můžeme setkat s ESD a jak se účinně bránit?
Předcházet ESD je mimořádně důležité ve výrobních společnostech. A nejen tam. Velké problémy může způsobit i v jiných odvětvích jako jsou např.:
- letiště,
- textilní a papírenský průmysl,
- lakovny,
- sušárny,
- fotografický průmysl,
- farmaceutický průmysl,
- operační sály,
- zubní ordinace,
- případně logistická centra, kde manipulují nebo balí výrobky.
Programy zaměřené na prevenci před ESD se soustředí na dva základní cíle – co nejvíce minimalizovat riziko vzniku elektrostatického výboje, a v případech, že vznikne, tak náboj pozvolna svést do uzemňovacího bodu.
Pro účinné a efektivní zabránění vzniku ESD doporučujeme ve firmě zavést program na potlačení ESD. V rámci něj je mimo jiné nutné zřídit tzv. „EPA prostor“ (ElectroStatic Discharge Protected Area). Je to prostor, v rámci kterého je minimalizováno riziko vzniku ESD. Může to být jedno pracoviště, na kterém se pracuje s jemnou elektronikou, nebo i celá výrobní hala. Mimo jiné zahrnuje:
1. ESD vybavení: speciální ESD náramky, ESD podlaha, ESD obuv a oděv, speciální ESD přepravky, židle, lampy, nářadí, obalový materiál a další.
2. Měřicí zařízení u vstupu do ESD prostoru: měří hodnotu napětí na lidském těle a systémový odpor, který tvoří pracovník a obuv.
3. Zaškolené pracovníky: v rámci programu je důležité zaškolit obsluhu, jak do prostoru vstupovat, jak v něm pracovat.
4. Koordinátora ESD: každá společnost by měla mít vlastního koordinátora, který bude vykonávat pravidelné kontroly, školit nové pracovníky a dohlížet na správné fungování programu.
Tip: Pokud pracujete převážně v sedě a do kontaktu s elektronikou přicházíte jen na jednom pracovním stole, pořiďte si minimálně ESD náramky. Dokáží efektivně odvádět statický náboj. Pokud se však při práci potřebujete i přesouvat a kráčet, investujte i do kvalitní ESD podlahy. Ta nevytváří elektrický náboj a zároveň ho efektivně odvádí do zemnícího bodu.
Pro více informací, technické specifikace nebo individuální nabídku kontaktujte naše odborníky. Pomůžeme vám najít nejlepší podlahové řešení, které splní vaše specifické požadavky.
