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ESD: protezione da scariche dannose

La maniglia dell’auto: zac. Quando prendiamo la scossa, nella vita di tutti i giorni, spesso è a causa di una scarica elettrostatica, in breve ESD (Electrostatic Discharge). Niente di preoccupante in realtà, a meno che non ci siano componenti elettronici nei paraggi, perché in quel caso la scarica può avere effetti devastanti, anche se noi non ce ne accorgiamo nemmeno.

Ma vediamo meglio come e dove si generano le cariche elettrostatiche e quali rischi comportano. Ecco anche quali sono i prodotti in grado di proteggere i componenti sensibili dalle scariche elettrostatiche, sulla postazione di lavoro e nel trasporto.

Cosa significa ESD e come funziona?

Lo sappiamo: ESD significa scarica elettrostatica. Ma come si generano le scariche elettrostatiche?

Per spiegarlo in modo semplice possiamo fare un esempio tratto dalla quotidianità:

  • quando camminiamo con le scarpe sopra a un tappeto,
  • l’attrito generato trasmette alle scarpe, e poi al corpo, elettroni con carica negativa.
  • Se poi tocchiamo un oggetto in grado di condurre energia, come ad esempio la maniglia della portiera di un’automobile, le trasmettiamo la carica.


Accade esattamente lo stesso quando due oggetti si sfregano trasmettendosi la carica: ad esempio quando spostiamo scatole di plastica su un fondo o quando i nastri trasportatori sono in funzione.

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Le scariche elettrostatiche sono pericolose?

La risposta è no, per le persone no. Almeno non direttamente. Tuttavia, a partire da 3500 Volt, la scarica viene avvertita come scossa, ma senza conseguenze dannose per la salute.

Nel momento sbagliato può però causare uno spavento e portare a incidenti e/o infortuni. In alcune circostanze una scintilla può anche causare un’esplosione.

Le scariche elettrostatiche sono pericolose, in particolare, per i componenti elettronici.

Quali danni possono causare le scariche elettrostatiche?

Le scariche elettrostatiche possono danneggiare gravemente i componenti elettronici, anche per un passaggio di carica tanto piccolo da non essere avvertito dall’uomo. Il danno spesso non si vede nemmeno.

Le conseguenze per gli stabilimenti produttivi

  • possono arrivare a guasti parziali o totali a moduli elettronici, a volte non immediatamente.
  • Trovare i pezzi danneggiati è difficile.
  • Si rischiano reclami, danni all’immagine e perdite a livello finanziario dovute a riparazioni e sostituzioni costose.

Il rischio di andare incontro a simili conseguenze per una scarica elettrostatica cresce proporzionalmente alla quantità di strumentazioni elettroniche in uso, ad esempio nell’industria automobilistica.

Per fortuna è possibile evitare tutto questo.

Buono a sapersi: per danneggiare gravemente un microchip è sufficiente una scarica da 5 Volt.

Ecco come proteggere i componenti dalle scariche elettrostatiche

Il miglior modo per proteggere i componenti sensibili dalle scariche elettrostatiche consiste nell’evitarle e nel fare in modo che oggetti e persone riescano a scaricare a terra.

A tal fine le imprese possono creare una EPA (Electrostatic Protected Area) o una zona di protezione ESD in cui tutti i materiali sono in grado di condurre. La norma di riferimento è la norma ESD IEC (DIN EN) 61340-5-1.

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Rivestimenti per pavimenti

La protezione dalle scariche elettrostatiche comincia dal pavimento: i tappeti o gli altri rivestimenti ESD scaricano la tensione. Può essere utile anche all’interno di un ufficio, perché le rotelle delle sedie possono accumulare cariche importanti. Le stuoie ESD antiaffaticamento risultano particolarmente comode nelle postazioni in piedi.

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Stoccaggio

Il materiale elettronico deve essere conservato su ripiani con rivestimenti ESD. È importante che gli scaffali siano all’interno di un’EPA o dotati di messa a terra. In alternativa i componenti elettronici possono essere conservati all’interno dei contenitori ESD, impilabili o forati.

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Postazione di lavoro ESD

Tavoli, sedie, sgabelli e regginpiedi ESD evitano che si generino scariche pericolose sulle postazioni di lavoro.

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Attrezzi

Per intervenire su componenti elettronici sensibili è bene usare solo attrezzi in grado di dissipare la scarica, come ad esempio i cacciaviti ESD.

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Trasporto sicuro per componenti elettronici

La protezione dalle scariche elettrostatiche è molto importante anche nel trasporto da un locale all’altro e si parte dai carrelli con rotelle ESD. Le scatole di plastica ESD chiuse, poi, conservano i componenti sensibili in modo affidabile durante gli spostamenti.

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Indumenti ESD

Nelle zone EPA le scarpe ESD sono indispensabili. La norma EN 61340-5-1 prevede una resistività di massa delle scarpe compresa tra 7,5 x 105 e di 3,5 x 107 Ohm. I bracciali ESD da polso o da caviglia completano l’attrezzatura: si indossano (al polso o alla caviglia) e si collegano poi a un cavo di messa a terra. In questo modo la persona che li indossa è sempre messa a terra.

E per finire, un consiglio: l’umidità giusta

Se l’umidità dell’aria non è sufficiente la carica aumenta, e viceversa. Perché se l’aria è sufficientemente umida, si forma una pellicola di umidità sulle superfici, che le rende conduttive.
Tuttavia, nemmeno un’umidità elevata è ideale per i componenti sensibili e per la salute del personale. L’ideale è mantenere un valore compreso tra il 40% e il 60%.

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