Zabezpieczenia ESD odgrywają ważną rolę w branży elektronicznej. Chronią sprzęt przed uszkodzeniami mogącymi powstać na etapie produkcji i testowania. Dbają także o to by do awarii nie doszło podczas składowania, pakowania i transportu oraz rzecz jasna użytkowania. Zabezpieczenia można podzielić na trzy podstawowe grupy. Warto dowiedzieć się nieco więcej o każdej z nich. Można to zrobić czytając ten artykuł.

Czym jest ESD?

Przed przejściem do opisu zabezpieczeń trzeba zadać pewne pytanie i udzielić na nie odpowiedzi. Czym jest ESD? To skrót od angielskiej nazwy Electro-Static Discharge, czyli rozładowania elektrostatycznego. Polegającego na przepływie ładunków między obiektami o różnych potencjałach elektrycznych. Zjawisko jest gwałtowne, w typowym środowisku generowane napięcie przekracza 10 kV. Jeśli jednak w pomieszczeniu, w którym dochodzi do wyładowania jest niska wilgotność, napięcie może sięgnąć 30 kV. Skąd się biorą przeskakujące ładunki? Powstają na skutek przesuwania plastikowych pojemników i chodzenia po sztucznej podłodze. Wytwarza je także pocieranie o siebie części ubrań uszytych z syntetycznych tkanin. Jak chronić przed nimi elektronikę?

Zabezpieczanie sprzętu elektronicznego

Rozładowania elektrostatyczne powodują uszkodzenia całkowicie niszczące sprzęt lub znacznie obniżające jego parametry. Nawet najwyższej klasy komponenty są na nie narażone. Dlatego przed ładunkami zabezpiecza się stanowiska pracy, personel producenta oraz sam sprzęt. By ładunki nie przeskakiwały z pracowników na wrażliwe elementy najczęściej stosowane są:

  • opaski antystatyczne łączone z uziemieniem,
  • rękawiczki i obuwie antystatyczne,
  • antystatyczne koszulki, bluzy, spodnie,
  • fartuchy, kombinezony.

Firmy projektujące i produkujące urządzenia elektroniczne, takie jak ChipConnect, tworzą także tak zwane strefy EPA.  To miejsca wydzielone i specjalnie przygotowane do pracy z elementami wrażliwymi na wyładowania elektrostatyczne. 

Zabezpieczenia miejsc pracy w strefach powstają z materiałów osłaniających przed ładunkami oraz rozpraszających, przewodzących i izolujących. Podstawą są antystatyczne wykładziny podłogowe i maty na blatach połączone z uziemieniem. Do tego dochodzą meble i narzędzia pokryte materiałami antystatycznymi. Do przedstawienia zostały jeszcze zabezpieczenia systemów elektronicznych. Elementy chroniące obwody drukowane przed ESD to:

  • cewki ferrytowe,
  • diody Zenera,
  • kondensatory,
  • rezystory wpinane szeregowo do linii I/O.
Z uwagi na miniaturyzację części współczesna elektronika jest wrażliwa na rozładowania elektrostatyczne. Wszystkie wymienione zabezpieczenia zmniejszają ryzyko gwałtownego przepływu ładunków i powstania uszkodzeń.